2.4 La réplication de l'ADN chez les eucaryotes Flashcards
Vrai ou faux
Les mécanismes de la réplication de l’ADN sont similaires chez les bactéries et les eucaryotes
Vrai
Quelles sont les différences majeures entre la réplication chez les eucaryotes et procaryotes?
- Période de réplication durant le cycle cellulaire
- Nature des protéines de réplication
- Nombre de réplicons (bcp plus grand chez eucaryotes)
- Régulation de l’initiation de la réplication (mécanisme complètement différents)
- Problème de la réplication des extrémités des chromosomes linéaires
Durant quelle période du cycle cellulaire les cellules eucaryotes répliquent-ils leur ADN chromosomique?
La phase S
Quelles sont les différentes phases du cycle cellulaire eucaryotique?
M, G1, S, G2
Cellule muscle/cerveau = G0
Quels sont les points de contrôle du cycle cellulaire?
G1 et G2
Quelle phase n’est présente que dans les cellules du muscle et du cerveau quand ceux-ci ne se divisent pas?
G0
Quelle phase est la plus courte du cycle?
M
Quelle est la phase de croissance?
G1
Quelle est la phase préparatoire à la mitose?
G2
La réplication de l’ADN doit être coordonnée avec ____ de telle sorte que chaque chromosome soit…
Mitose, complètement répliqué une seule fois avant que la mitose ne débute
Quelles ADN polymérases sont fidèles chez les eucaryotes? que possède ces ADN pol?
Pol δ, Pol ε et Pol γ sont des
polymérases fidèles
activité exonucléase 3’->5’
Quelles ADN polymérases eucaryotique possède une activité 5’->3’?
aucune
Quel rôle joue la protéine accessoire (PCNA)? Équivalent à quelle sous-unité de Pol 3 chez les procaryotes?
Quelle ADN Pol possède cette protéine?
Retenir l’enzyme sur la matrice
B
Pol δ, Pol ε
Quel complexe synthétise les amorces d’ARN chez les eucaryotes?
Quelle est la différence entre les amorces eucaryotique et procaryotique?
Complexe ADN polymérase a/primase
Amorces bcp plus petites
Le PCNA est un ___ qui forme un ____ autour de l’ADN
Trimère, anneau
Vrai ou faux
a) la structure 3D de PCNA est presque identique à celle de l’attache B
b) la séquence primaire de l’attache B et de PCNA montrent plusieurs similitudes
a) vrai
b) Faux, très peu
Quelles enzymes enlève les amorces d’ARN?
Pourquoi ce n’est pas une ADN polymérase?
RNAse H et FEN-1
Pare qu’elle ne possède pas d’activité exonucléase 5’->3’
Donner les enzymes eucaryotiques responsables de ces différentes fonctions :
- Hélicase
- Liaison ADN simple-brin
- Primase
- Chargeur d’attache
- Attache
- Réplicase
- Enlèvement des amorces
- Pol
9 Ligase
- Complexe Mcm
- RPA
- Pol a/primase
- RFC
- PCNA
- Pol δ ou Pol ε
- RNAse H et FEN-1
- Pol δ, Pol ε
- ADN ligase I
Qu est ce qu’un réplicon?
Une région d’un chromosome ou d’une molécule d’ADN qui est répliquée par une seule origine
Vrai ou faux
Chaque réplicon à sa propre origine de réplication
Vrai
Que faut-il pour que les chromosomes eucaryotes soient répliqués complètement en un temps raisonnable?
De multiples origines de réplication
Vrai ou faux
a) Les eucaryotes ont de plus grandes quantités d’ADN que les bactéries
b) La polymérase eucaryotique synthétise l’ADN environ 20 fois plus vite que Pol III
a) vrai
b) Faux 20x plus lentement
De quoi dépend le nombre de réplicon?
Peut-il varier?
De l’espèce
Peut varier au cours de la croissance et du développement d’un eucaryote multicellulaire
Vrai ou faux
Les différentes régions d’un chromosome sont toutes répliquées en même temps
Faux
Les différentes régions d’un chromosome sont répliquées par groupe de ____
20 à 80 réplicons adjacents
Les différents groupes de réplicons sont activés…
séquentiellement au cours de la phase S jusqu’à
ce que le chromosome soit complètement
répliqué
Combien d’étape comporte l’initiation de la réplication?
Quelles sont-elles?
- La sélection des origines durant la phase G1
- Complexe préréplicatif à chaque origine - L’activation des origines durant la pahse S
- complexe pré-RC déja associé est amené à initier la réplication
Comment se fait la formation du complexe pré-RC?
• D’abord le complexe ORC (origin recognition complex), formé de six protéines, s’associe avec l’origine. En fait, ORC (l’équivalent de DnaA de E. coli) demeure associé à l’origine durant tout le cycle cellulaire • Une fois lié, ORC recrute deux chargeurs d’hélicase, Cdc6 et Cdt1 • Ensuite, le complexe Mcm2-7, qui est probablement l’hélicase fonctionnant à la fourche de réplication, est recruté • Au terme de cette étape, il n’y a ni séparation des brins, ni recrutement d’ADN polymérases
Comment fonctionne l’activation des pré-RC durant la phase S?
• Les pré-RC sont activés par deux protéines
kinases, Cdk et Ddk (inactives en G1)
• Ces kinases phosphorylent les pré-RC et d’autres
protéines de réplication, ce qui conduit à
l’assemblage de protéines de réplication
additionnelles (incluant les trois ADN
polymérases et autres protéines nécessaires à
leur recrutement et à l’initiation de la réplication).
Pol δ et ε s’associent avant Pol α/primase
• Seulement une partie des protéines assemblées
deviendront des composantes du réplisome
Cdc6 et Cdt1 sont libérées ou dégradées
Quelles enzymes régulent la formation et l’activation des pré-RC?
Des kinases cycline-dépendantes
Quels sont les deux rôles jouer par les Cdks?
1. Une forte activité Cdk est requise pour activer les pré-RC existants 2. Une forte activité Cdk inhibe la formation de nouveaux pré-RC
Vrai ou faux
a) Les deux rôles jouer par le Cdks sont contradictoires
b) une faible activité Cdk amène la formation de nouveaux pré-RC
c) une faible acivité Cdk permet d’activer l’initiation de la réplication
a) vrai
b) vrai
c) faux
Décrire l’activité de Cdk pendant la phase G1 et la phase S
G1 = faible pour former de nouveaux complexes pré-RC
S= Forte pour déclenché l’initiation de la réplication et prévenir la formation de nouveaux pré-RC
Vrai ou faux
La molécule d’ADN nouvellement répliquée doit rapidement être compactée en nucléosomes
Vrai
Les ____ qui étaient présentes sur les histones parentales doivent être transmises aux molécules-filles pour…
modifications
la conservation de l’identité de la cellule
Vrai ou faux
a) les modifications altèrent la fonction des nucléosomes
b) Les effets observer sont idépendants du site et du type de modifications
c) Les queues N-terminales des histones peuvent être modifiées à diverses positions
a) vrai
b) faux, dépende
c) vrai
Qu’arrive-t-il aux histones au cours de la réplication de chaque chromosome?
Chaque tétramère H3-H4 est transféré au hasard sur l’un ou l’autre des chromosomes-fils Un tétramère H3-H4 devra donc être nouvellement synthétisé sur le chromosome-fils qui n’a pas hérité d’un tétramère parental • Par contre, tous les dimères H2A-H2B sont libérés de l’ADN pour entrer dans le ‘pool’ disponible pour la formation de nouveaux nucléosomes
Vrai ou faux
Des facteurs protéiques sont requis pour assembler les nucléosomes sur les chromosomes nouvellement répliqués
Vrai
Quels facteurs protéiques sont responsables d’escorter les tétramères H3-H4 libres et les dimères H2A-H2B vers les sites d’ADN nouvellement synthétisé?
chaperones des histones
CAF-1 et RCAF pour H3-H4
NAP-1 pour H2B-H2A
Que font les chaperones des histones?
transfèrent les histones à l’ADN
Quel processus est nécessaire pour que les facteurs CAF-1 puissent diriger l’assemblage des nucléosomes?
lADN-cible doit être en cours de réplication
Avec quoi s’associent les facteurs CAF-1?
Avec le PCNA
Que facilite la distribution des tétramères H3-H4 durant la réplication?
La propagation du profil parental des modifications d’histones
Vrai ou faux
Les chromosomes répliqués qui ont hérité de tétramères H3-H4 parentaux portent les m^mes modifications
Vrai
Les modifications des tétramères H3-H4 parentaux hérité permettent…
le recrutement des enzymes qui ajoutent les mêmes modifications sur les tétramères nouvellement synthétisés présents sur les nucléosomes voisins
Qu’est ce que la transcriptase réverse?
• Cette enzyme possède une activité ADN
polymérase dépendante de l’ARN
• Cette dernière activité permet la synthèse d’ADN
dans le sens 5’→3’ en utilisant une matrice d’ARN
avec amorce
• On trouve les transcriptases réverses dans les
rétrovirus, des virus eucaryotiques dont le génome
est sous forme d’ARN simple-brin
• Grâce à la transcriptase réverse, le génome des
rétrovirus peut être converti en ADN double-brin
Qu’est ce qui peut expliqué la capacité d’évolution très grande des rétrovirus?
La transcriptase réverse ne possède pas de fonction exonucléase de correction (3’->5’), elle fait donc des erreurs
Quel est l’utilité de la transcriptase inverse en génie génétique?
Permet de transcrire les ARNm en brins d’ADN complémentaires
Pourquoi l’extrémité 5’ du brin retardé ne peut-elle pas être complètement répliquée?
Parce que la dernière amorce d’ARN à l’extrémité 5’ de ce brin ne peut pas être remplacée par de l’ADN
Les séquences des télomères contiennent…
de nombreuse répétitions en tandem d’une courte séquence
Vrai ou faux
Les séquences répétées des télomères sont les mêmes pour tous les eucaryotes
Faux, varient selon l’espèce
Quel est le patron de l’unité de répétition des télomères pour la plupart des espèces?
5’-T1-4A0-1G1-8-3’
Quel est le patron de l’unité de répétition des télomères pour l’homo sapiens et le tetrahymena?
HS = 5’-TTAGGG-3’
TH = 5’-TTGGGG-3’
Vrai ou faux
Le nombre de copies de la répétition dans l’ADN télomérique est variable selon l’espèce
Vrai
Vrai ou faux
ADN télomérique
a) Chez une même espèce, le nombre de copie varie d’un chromosome à l’autre
b) Le nombre de copie est identique pour un même chromosome peu importe le tissu
c) Le nombre de répétition dans les cellules sommatiques de l’homme diminue avec l’age
a) vrai
b) faux
c) vrai
Combien trouve-t-on de copie de la séquence TTAGGG dans les cellules sommatiques chez l’homme?
De 500 à 3000
Que retrouve-t-on à l’extrémité 3’ des télomères
Une extension simple-brin riche en G
Vrai ou faux
L’extension peut être courte ou plus longue selon les espèces
Vrai
Quel complexe est responsable de la protection des télomères chez l’homme?
Combien de protéine contient ce télomère?
Shelterine, 6 protéines
Pourquoi est-il important que les extrémités des chromosomes soient ainsi coiffées?
Si elles ne le sont pas, les extrémités sont identifiées comme de l’ADN endommagé et soumises à la réparation d’ADN
Que forme les bases G dans les séquences simple-brin des télomères?
Quel G de chaque répétition est inclut?
Quartettes, le premier
Vrai ou faux
Les quartettes de G pourraient s’empiler les uns sur les autres d’une manière hélicale
Vrai
Que forme les séquences télomériques?
Comment?
Des boucles T
L’ADN simple-brin envahit la région bicaténaire, en formant
une double hélice avec le brin complémentaire et en
déplaçant l’autre brin
Quelles protéines facilitent la formation des boucles T?
Les protéines TRF1 et TRF2 des complexes shelterine
Par quoi est résolu le problème du raccourcissement des extrémités de chromosomes?
Par la synthèse des télomères par la télomérase
Vrai ou faux
La majorité de l’ADN télomérique est synthétisé par une composante spéciale durant la réplication de l’ADN
b) Les télomères peuvent être allonger par un mécanisme de synthèse indépendant
c) la télomérase de Tetrahymena ajoute des répétitions de TTGGGG à l’extrémité 3’-OH de n’importe quel oligonucléotide télomérique riche en G, en l’absence de toute matrice
a) faux, manière normale
b) vrai
c) vrai
Par quoi est catalysé le mécanisme de synthèse qui allonge les télomères?
Télomérase
La télomèrase est une…
ribonucléoprotéine
Comme quelle enzyme fonctionne la télomérase?
Comme une transcriptase réverse
Que fournit la composante protéique de la télomérase?
La composante ARN?
protéique = activité catalytique
ARN = Matrice pour chaque étape d’éllongation
Quelles autres composantes sont requis pour cette synthèse chez Tetrahymena?
dGTP et TTP
La télomérase synthétise l’ADN de manière…
Discontinue
Vrai ou faux
La télomérase n’allonge le brin des télomères se terminant par un 3’-OH
Vrai
Vrai ou faux
La télomérase contrôle le nombre de répétitions
Faux, synthétise les répétitions qui sont ajoutées mais ne contrôle pas leur nombre
Quelles protéines contrôle le nombre de répétitions à l’extrémité des télomères?
Les protéines liant les télomères
Vrai ou faux
Tous les eucaryotes utilise la télomérase
Explique
Faux, la drosophile et certains autres insectes n’utilisent pas la télomérase pour allonger leurs télomères
Vrai ou faux
La longueur des télomères est en corrélation avec le vieillissement chez les organismes multicellulaires
Vrai
Vrai ou faux
Bcp de cellules ont une activité télomérase
Faux, très peu
Quel type de cellules ont une activité télomérase
germinales
Est ce que les cellules sommatiques des eucaryotes multicellulaires ont une activité télomérase?
Non, ou très peu
Vrai ou faux
Les chromosomes des cellules sommatiques sont graduellement raccourcis à leur extrémité, ce qui peut conduire à une perte d’information génétique après plusieurs divisions cellulaires
vrai
Que pourrait être la cause du viellissement chez les organsimes multicellulaires?
Perte d’activité télomérase par les cellules sommatiques
Vrai ou faux
Les observationsdémontrent directement que la perte d’activité télomérase entraîne le viellissement
Faux
Quelles sont les observations appuyant la correlation entre la perte d’activité télomérase et le viellissement?
- Les cellules somatiques de mammifères en
culture ont une durée de vie limitée. Dans des
expériences avec des fibroblastes humains, une
corrélation a été observée entre la longueur des
télomères au début de la culture et le nombre de
divisions cellulaires précédant la sénescence - Les fibroblastes prélevés sur des individus
atteints de la maladie ‘progeria’ (caractérisée par
le vieillissement rapide et prématuré) ont des
télomères courts et leur capacité de croître en
culture est réduite - Les cellules de sperme provenant de donneurs
âgés de 19 à 68 ans ont des télomères dont la
longueur ne fluctue pas selon l’âge - Les cellules qui acquièrent une capacité illimitée
de prolifération en culture (cellules cancéreuses)
possèdent une activité télomérase et des
télomères de longueur constante
Vrai ou faux
Les cellules cancéreuses ont une activité télomérase
Vrai
Vrai ou faux
L’activité télomérase est responsable de la transformation d’une cellule normale en cellule cancéreuse
faux
