5- 5-Recombinaison non homologue 2024.pdf

Question 1

RECOMBINAISON SITE-SPÉCIFIQUE

Answer 1

-La recombinaison site spécifique est responsable de l’intégration de certains bactériophages dans le génome bactérien.
-La recombinaison est dépendante de courtes séquences spécifiques dans l’ADN du phage et de la bactérie, séquences qui sont homologues.
-L’enzyme impliquée dans cette recombinaison est spécifique pour cette paire de séquences seulement.

Question 2

types de recombinaison

Answer 2

• 3 types différents de réarrangements: l’insertion d’un segment d’ADN, la délétion d’un segment d’ADN, l’inversion d’un segment d’ADN. Le choix dépend de l’organisation des sites de reconnaissance de la recombinase dans les molécules d’ADN et des molécules qui participent à la recombinaison. Une recombinase unique est généralement responsable de toutes les étapes.
• La recombinaison entre deux sites en répétition inversée inverse le fragment d’ADN compris entre les sites. Au contraire, la recombinaison de deux sites à répétition directe excise le fragment compris entre les 2 sites. L’insertion a lieu lorsque les sites de recombinaison impliqués sont portés par les 2 molécules différentes.

Question 3

Structure de recombinaison

Answer 3

Chaque site de recombinaison est constitué d’une paire de séquences de reconnaissance de la recombinase, positionnées de façon symétrique. Ces séquences flanquent une courte région centrale asymétrique, la région de croisement, dans laquelle se produisent les coupures et ligatures des brins.

Question 4

Des recombinases spécifiques de site coupent et ligaturent l’ADN, tyrosine et serine

Answer 4

Un aspect fondamental du mécanisme employé par ces deux familles de recombinases est que, lorsqu’elles coupent l’ADN, un intermédiaire covalent ADN-protéine est généré. Pour les recombinases à tyrosine, la chaîne latérale de la tyrosine situé au site actif attaque une liaison phosphodiester spécifique dans le site de recombinaison. Ceci introduit une coupure monocaténaire dans l’ADN et permet une liaison covalente entre la tyrosine et le phosphate du site coupé. De même, pour les recombinases à sérine, la chaîne latérale de la sérine au site actif de l’enzyme attaque et se lie à l’ADN.
- L’intermédiaire covalent ADN-protéine conserve l’énergie de la liaison phosphodiester. Il en résulte que les brins peuvent être ligaturés par réversion du processus de coupure. Ainsi, un groupement OH de l’ADN coupé attaque la liaison covalente qui lie la protéine à l’ADN, ce qui referme la coupure. Cette recombinaison est dite conservative car chaque liaison de l’ADN coupé pendant la réaction est refermée par la recombinase. Aucune énergie externe n’est nécessaire pour couper et ligaturer l’ADN.
- La recombinaison site-spécifique a lieu entre 2 sites de recombinaison. Chaque site de recombinaison étant constitué d’ADN bicaténaire, quatre brins d’ADN doivent être coupés puis ligaturés pour engendrer l’ADN recombiné.
Les recombinases à tyrosine coupent et ligaturent d’abord 2 brins d’ADN puis ensuite les deux autres brins.
Les recombinases à sérine coupent les 4 brins avant l’échange de brins.

Question 5

Recombinaison catalysée par une recombinase à tyrosine (mecanism)

Answer 5

1) Dans la première étape (a), les sous-unités R1 et R3 coupent l’ADN. Les protéines sont liées à l’ADN coupé par une liaison 3’P-tyrosine.

2) L’échange de la première paire de brins a lieu quand les deux groupements 5’-OH des sites de coupures attaquent chacun la liaison ADN-protéine de l’autre molécule d’ADN (b).

3) L’échange de la deuxième paire se déroule selon le même mécanisme grâce à l’action des sous-unités R2 et R4 (c, d).

Question 6

L’échange de la deuxième paire se déroule selon le même mécanisme grâce à l’action des sous-unités R2 et R4 (c, d). (mecanism)

Answer 6

1) Chacun des 4 brins d’ADN est coupé, dans la région de croisement, par une des sous-unités de la protéine (R1, R2, R3 et R4).
2) Les coupures des 2 brins d’une même molécule sont décalées de deux bases. Ces régions de 2 bases forment des appariements bicaténaires hybrides dans les produits recombinants.

Question 7

Replication du bactériophage lambda mode lysogène

Answer 7

Dans le mode lysogène, une séquence d’ADN spécifique du phage, le site attP, reconnaît une séquence homologue dans l’ADN de la bactérie, le site attB, qui permet une recombinaison spécifique et l’intégration du génome viral. Le site O, qui est commun aux deux génomes, est une séquence de 15 nucléotides nécessaires pour l’échange de brins et par conséquent pour la recombinaison. Une intégrase du bactériophage et un facteur bactérien, IHF (Integration Host Factor) sont nécessaires pour l’intégration du génome phagique, alors que l’intégrase, le facteur IHF et une excisase sont nécessaires pour ressortir l’ADN phagique du site d’intégration et initier ainsi le cycle lytique.

Le modèle actuel stipule que l’intégrase (recombinase à tyrosine) fait d’abord une coupure simple brin dans les séquences POP’ et BOB’. Un échange de brins se produit pour former une structure de Holliday. Le chiasme formé migre de 7 nucléotides avant que l’intégrase ne coupe les deux autres brins pour permettre l’intégration.

Question 8

Bactériophage lambda

Answer 8

La réplication du bactériophage lambda offre un exemple classique d’une recombinaison de type site spécifique. La réplication du bactériophage lambda peut se faire selon deux cycles: réplication virale et lyse cellulaire, ou encore intégration du génome viral dans l’ADN de la bactérie pour initier un mode lysogène

Question 9

Recombinaison site-spécifique chez la Salmonelle (flagelle )

Answer 9

les salmonelles peuvent synthétiser deux types de flagelle, H1 et H2. Le changement d’expression d’un type de flagelle à l’autre type est médié par une inversion de l’ADN qui précède les gènes qui codent pour H2 et pour le répresseur de H1. Ce fragment d’ADN est flanqué de séquences répétées inversées et code pour une invertase. Lorsque ce fragment est dans une orientation, le promoteur de H2 et du répresseur de H1 est localisé est amont de H2 et permet la transcription de H2 et du répresseur de H1. Dans ces cellules, la flagelle H2 sera produite. Dans l’autre orientation, le promoteur est très loin du gène H2; conséquemment, ni celui-ci, ni le répresseur de H1 ne seront produits et les cellules produiront alors la flagelle H1.

Question 10

TRANSPOSITION (générale)

Answer 10

-Contrairement aux premières croyances, le génome n’est pas statique mais au contraire peut être réorganisé, ce qui provoque des différences significatives entre les génomes de deux individus au niveau moléculaire.
-Les transposons sont des morceaux d’ADN capables de se déplacer dans le génome. Ils sont autonomes et ne requièrent pas d’homologie avec le donneur.
Ils peuvent provoquer
- l’inactivation/activation de gènes,
- le transfert de nouvelles séquences, - des réarrangements génomiques
- inversion, délétion, translocation
- introduire des mutations
-Conséquemment, - ils créent de nouvelles séquences
- - ils changent la fonction de différentes séquences
- ils sont un facteur majeur d’évolution

Question 11

Insertions, inversions et délétions

Answer 11

La recombinaison des transposons dans le génome provoque des réarrangements importants dans
l’ADN. Des délétions, des inversions et des réarrangements peuvent être observés . Ces réarrangements peuvent être létaux pour la cellule. Le choix du mécanisme dépend de l’orientation des séquences répétées. Les séquences répétées inversées provoquent l’inversion du segment d’ADN compris entre les 2 sites alors que les séquences répétées directes provoquent sa délétion.

Question 12

Transposons:bactéries

Answer 12

IS, TN

Question 13

Transposons: eucaryotes

Answer 13

• ressemblent aux éléments bactériens
• rétrotransposons (intermédiaire ARN)

Question 14

Caractéristique de la tansposition

Answer 14

Le processus de la transposition montre les caractéristiques communes suivantes:
- les transposons ont des extrémités répétées inversées
- ils codent pour leur propre transposase - ils génèrent par le mécanisme de transposition une répétition directe des séquences de l’hôte au site d’intégration.

Question 15

3 types d’éléments transposables chez les bactéries

Answer 15

1- Éléments d’insertion (IS)
- élément simples constitués de répétitions inversées et d’un ou deux gènes nécessaires à leur transposition.Leur insertion provoque une duplication dans la séquence de l’hôte.

2- Transposons (Tn-A)
- éléments transposables qui contiennent des répétitions inversées, des gènes de transposition et des gènes non-reliés à la transposition (ex: résistance aux antibiotiques)

3- Transposons composés (Tn10, Tn5)
- séquence d’ADN variable, flanquée d’éléments IS.

Question 16

Transposons composés

Answer 16

Les transposons composés (Tn10, Tn5) sont constitués de séquences d’ADN variables flanquées d’éléments IS à chaque extrémité.

Question 17

Éléments IS

Answer 17

Les éléments d’insertion (IS) sont des élément simples constitués de séquences répétées inversées à chaque extrémité
et d’un ou deux gènes nécessaires à leur transposition. Leur insertion provoque une duplication dans la séquence de l’hôte.

Question 18

Transposon Tn3

Answer 18

Les transposons (Tn) sont des éléments transposables qui contiennent des séquences répétées inversées à chaque extrémité, des gènes de transposition et des gènes non-liés à la transposition (ex: gène de résistance aux antibiotiques).

Question 19

Transposition réplicative vs. Transposition non-réplicative (conservative)

Answer 19

La transposition réplicative crée une copie du transposon qui s’insère à un site de l’hôte. Dans ce cas, le site donneur reste inchangé et par conséquent, le donneur et la cible contiennent maintenant une copie du transposon.

Dans la transposition non-réplicative, le transposon s’excise du site donneur, existe sous forme autonome, avant de s’intégrer à un nouveau site. Le site original est donc brisé, ce qui est létal pour la cellule à moins qu’il ne soit réparé. Finalement, la transposition conservative implique le mouvement du transposon du site donneur vers le site receveur, sans perte ni gain de nucléotides. L’excision et l’intégration sont couplées.

Question 20

Transposition par le mécanisme de « coupé-collé » (non-réplicatif)

Answer 20

un site situé dans l’ADN de l’hôte vers un nouveau site dans l’ADN. Le mécanisme implique l’excision du transposon de son site initial et son intégration dans un nouveau site.

1) La transposase se lie aux répétitions terminales du transposon et en rapproche les extrémités formant un complexe stable.

2)L’ADN du site d’insertion initial montre une coupure bicaténaire, en résultat de l’excision du transposon. La transposase coupe en premier un des brins à l’extrémité du transposon, exactement à la jonction entre l’ADN du transposon et l’ADN de l’hôte dans lequel il est inséré. La transposase coupe l’ADN de telle sorte que la séquence du transposon se termine par un groupement 3’OH à chaque extrémité. Les autres brins sont alors coupés par différents mécanismes selon le transposon.

3)Après l’excision du transposon, les extrémités 3’OH attaquent des liaisons phosphodiester de l’ADN du nouveau site d’intégration. En résultat, l’ADN du transposon est lié de façon covalente à l’ADN du site cible. Les deux extrémités 3’OH attaquent simultanément l’ADN cible. Les sites d’attaque sont séparés par quelques nucléotides, ce qui crée de courtes duplications du site cible qui encadrent le transposon.

Question 21

Différents mécanismes de coupure des transposons non-réplicatifs

Answer 21

Trois mécanismes de coupure de brins non transférés.
A) Une enzyme autre que la transposase est utilisée.
B) La transposase catalyse l’attaque de l’un des brins de l’ADN sur l’autre brin, pour former un intermédiaire en épingle à cheveux aux deux extrémités du transposon. Les deux extrémités sont ensuite hydrolysées par la transposase.
C) Le transposon Hermes utilise un mécanisme dans lequel l’ordre des coupures est différent. Les épingles à cheveux sont formés dans l’ADN du site d’insertion et non aux extrémités du transposon.

Question 22

Mécanisme d’intégration des transposons non-réplicatifs

Answer 22

1)Étape chimique du transfert de brin d’ADN.

2) La réaction de ligature de l’ADN se déroule par une réaction de transestérificastion en une seule étape.

3)La transposase catalyse l’attaque de l’extrémité 3’OH sur une liaison phosphodiester au site d’intégration. La coupure engendrée permet la ligastion de l’extrémité 3’OH dans l’ADN cible.

4) Une deuxième étape de transestérification à partir de l’autre extrémité du transposon sur le deuxième brin de l’ADN cible permet l’intégration du transposon.

Question 23

Mécanisme de la transposition réplicative

Answer 23

1) Une coupure cohésive est effectuée dans l’ADN cible et des coupures simple-brins aux deux-extrémités du transposon sont générées.

2) Les extrémités libres ainsi générées sont liées, ce qui crée une fourche de réplication aux deux extrémités du transposon.

3) Le transposon est alors répliqué, ce qui forme un co-intégrat.

4) Le co-intégrat est résolu par recombinaison homologue site- spécifique entre les deux copies du transposon, ce qui génère deux plasmides qui contiennent chacun une copie du transposon. La recombinaison est effectuée par la résolvase, qui est codé par le transposon.

Question 24

Régulation de la transposition

Answer 24

-Des mutations dans les extrémités inversées ne sont pas tolérées
-Régulation du déplacement des transposons
-IS codent une transposase et des facteurs qui inhibent le mouvement -TN10 contient deux promoteurs qui se chevauchent. Méthylation
du promoteur
-TN5 produit deux protéines « identiques » dont une est inhibitrice -TN-A produit un répresseur
- Facteurs cellulaires (polymérase, méthylase, girase etc)

Question 25

Tranposition chez les eucaryotes

Answer 25

Organisation génomique des trois classes d’éléments transposables chez les eucaryotes.
a) Transposon ADN. L’élément contient les terminaisons répétées inversées et les gènes propres à sa transposition.
b) Rétroposon de type viral. L’élément contient deux extrémités répétées (LTR) qui flanquent la région contenant les gènes
nécessaires à la rétrotransposition. Entre autres, une transcriptase inverse et une intégrase.
c) Rétroposon poly-A. L’élément est terminé par des séquences non-traduites (UTR). Il code deux gènes: une enzyme se liant à
l’ARNm, et une enzyme présentant une activité transcriptase inverse et endonucléase.

Question 26

Rétrotransposon

Answer 26

Chez les eucaryotes, les rétrotransposons sont des transposons qui nécessitent un intermédiaire ARN pour leur transposition

ls peuvent avoir un cycle extracellulaire et se transposer entre les cellules (Ex: les rétrovirus) ou avoir un cycle intracellulaire et être confinés dans une cellule. Dans ce système, le rétrotransposon présent dans l’ADN de l’hôte est d’abord transcrit en ARN. L’ARN est alors réverse transcrit en ADN par une enzyme codée par le transposon, la réverse transcriptase. L’ADN double-brin qui en résulte peut alors s’intégrer au hasard dans l’ADN de l’hôte.

Question 27

Rétrotransposons de type viral

Answer 27

Vue détaillée de la séquence des éléments proches des extrémités de l’ARN et de l’ADN rétroviraux. Le rétrotransposon ADN intégré dans l’ADN chromosomique (appelé provirus) est transcrit en ARN par la machinerie cellulaire de la transcription. Cet ARN est ensuite copié en ADN par la reverse transcriptase pour être intégré dans le génome de l’hôte. Le rétrotansposon a des extrémités dont les séquences sont répétées. Il contient aussi des gènes liés à sa rétrotransposition (Gag, Pol et Env).

mec:
A partir d’un provirus intégré dans le chromosome de l’hôte, il y a transcription d’un ARN viral. L’ARN est ensuite copié en ADN double-brin par la réverse transcriptase. Au moyen de l’intégrase, les extrémités du rétrotransposon sont coupées (perte d’un dinucléotide) en laissant une extension 5’. Les extrémités 3’ réagissent alors avec l’ADN chromosomique et le transfert des brins se produit. Les brèches sont réparées et ligaturées.

Question 28

Rétrotransposons poly(A)

Answer 28

Exemple d’éléments rétroposons poly-A: les éléments LINE et SINE.
Les éléments LINE sont terminés par des séquences non-traduites (UTR) et des enzymes qui permettent leur transposition. Leur transposition est autonome. Ils fournissent également les protéines nécessaires à la transposition des éléments SINE qui sont des éléments non-autonomes. Les régions cis critiques de ces éléments sont 1- leur promoteur qui permet leur transcription et 2- leur séquence poly-A qui sert à leur intégration dans l’ADN cible.

Mécanisme de rétrotrasnposition d’un élément poly-A par transcription inverse amorcée par la cible.
a) Une ARN polymérase cellulaire transcrit la séquence
du rétroposon.
b) L’ARN est traduit et les protéines résultantes se lient à
l’extrémité 3’ de leur propre ARN.
c) Le complexe se lie à une région riche en T dans l’ADN
de l’hôte.
d) Les protéines coupent l’ADN cible. La région poly-A
de l’ARN s’hybride à la région riche en T de l’ADN
formant un hybride ADN-ARN.
e) L’extrémité 3’-OH libre de l’ADN au site de coupure
sert d’amorce à la transcriptase inverse qui réplique l’ARN en une copie d’ADN. Ceci génère le premier brin d’ADNc.
f) Il y a synthèse du deuxième brin d’ADN . Réparation et ligature de l’ADN pour finaliser l’intégration de l’élément rétroposon dans l’ADN cible.

Question 29

Mécanisme général de la recombinaison V(D)J

Answer 29

Le système immunitaire des vertébrés a pour rôle de reconnaître et d’éliminer les organismes envahisseurs. Pour cette fonction, des anticorps et des récepteurs des cellules T sont produits par des cellules spécialisées. Pour être efficaces ces molécules doivent être très variées. Le mécanisme pour produire des molécules hétérogènes implique une recombinaison V(D)J.
Les gènes codant les anticorps sont composés de segments de gènes qui sont assemblés par une série de réaménagements de l’ADN spécifique de séquence. Les chaînes légères des anticorps sont construites à partir des domaines V, J et C. La région du gène contient environ 300 segments codant différentes versions de la région protéique V, 4 segments J et 1 segment C. Par recombinaison, plus de 1,200 variants de la chaîne légère peuvent être produits. De même, la région génomique codant la chaîne lourde peut générer plus de 4,800 protéines différentes par recombinaison des domaines V, D, J et C. Les chaînes lourdes et légères sont ensuite assemblées pour augmenter encore plus l’hétérogénéité.

Question 30

Mécanisme général de la recombinaison V(D)J

Étapes impliquées dans la production de la chaîne légère d’une molécule d’anticorps.

Answer 30

(a) Organisation génomique d’une partie de l’ADN codant une chaîne légère chez les cellules n’ayant pas effectuées la recombinaison V(D)J (cellules de la lignée germinale).
(b) La recombinaison entre deux segments de gène spécifiques (V3 et J3) a eu lieu pendant le développement d’une cellule B. C’est seulement l’un des nombreux réarrangements qui peuvent se dérouler dans les différents cellules pré-B. Le locus recombiné est ensuite transcrit en ARNm, épissé puis traduit pour générer la chaîne légère.
(c) Schéma de la région génomique encore plus complexe codant pour les chaînes lourdes des immunoglobulines.

Question 31

Mécanisme de recombinaison V(D)J

Answer 31

Mécanisme de recombinaison: les coupures se déroulent selon un mécanisme similaire à celui de l’excision d’un transposon.
Les recombinases introduisent des coupures monocaténaires aux extrémités des séquences signal de recombinaison, ce qui crée des extrémités 3’-OH libres. Chaque 3’-OH libre attaque alors le brin opposé pour former un intermédiaire en épingle à cheveux.
Les structures en épingles à cheveux sont ensuite hydrolysées puis ligaturées pour former un ensemble codant entre les régions V et J. Les deux extrémités portant les séquences signal de recombinaison sont également ligaturées ce qui forme une jonction signal. La première molécule subit des recombinaisons ultérieures alors que l’autre est éliminée.

Question 32

Tableau du code génétique

Answer 32

Logique du code génétique: il semble que l’évolution ait tenté de minimiser les effets délétères qui pourraient survenir suite à des mutations de l’ADN.
- Une mutation dans le troisième nucléotide du codon spécifie souvent un acide aminé identique ou similaire
- Une mutation dans le premier nucléotide du codon spécifie souvent un acide aminé similaire
- Les codons contenant des pyrimidines en deuxième position codent souvent pour des acides aminées hydrophobes. Les codons contenant des purines à cette position codent généralement pour des acides aminés polaires.
- Lorsque les deux premiers nucléotides du codon sont G ou C, la nature du troisième nucléotide n’a pas d’influence sur le choix de l’acide aminé.

Question 33

3 règles principales gouvernent le code génétique

Answer 33

Il est maintenant accepté que 3 règles principales gouvernent le code génétique;
1- les codons sont lus de l’extrémité 5’ du gène vers l’extrémité 3’.
2- les codons ne se chevauchent pas et le message ne contient aucun espace.
3- le message est traduit dans un cadre de lecture fixe imposé par le codon d’initiation.

Question 34

Le code génétique est dégénéré

Answer 34

Le transfert d’information génétique entre la séquence de l’ARNm et la formation de la protéine correspondante est assuré par les ARNt. Ces molécules contiennent deux sites importants, l’un pour fixer un acide aminé spécifique, l’autre pour reconnaître les codons sur l’ARNm. Cette fonction est assurée par l’anticodon (3 pb) qui se paire selon les règles Watson/Crick à la séquence du codon. Il y a une stricte concordance entre la séquence de l’anticodon et la nature de l’acide aminé porté par l’ARNt, ce qui assure un transfert fiable de l’information génétique. Il est à noter que la base située en 5’ de l’anticodon (qui se paire au nucléotide situé en 3’ du codon) est dans un environnement moins structuré que la base située en 3’ de l’anticodon.

Question 35

Le code génétique est dégénéré :

Answer 35

plus d’un ARNt peut correspondre à un acide aminé particulier:
Le code étant dégénéré, certains acides aminés sont codés par plus d’un ARNt. Par exemple, deux ARNt qui ont des séquences d’anticodon différentes sont liés à la leucine. Ceci permet de reconnaître par complémentarité de bases deux des 6 codons qui codent pour la leucine. En fait, il existe 32 ARNt différents dans les cellules humaines pour correspondre aux 61 codons.
Comment les 32 ARNt peuvent-ils répondent aux besoins de 61 codons??

un même ARNt peut lier différents codons dû à l’appariement bancal des bases:
L’explication vient du fait qu’un appariement bancal non-canonique est toléré entre le nucléotide en 5’ de l’anticodon et le nucléotide en 3’ du codon. La base située en 5’ de l’anticodon est moins confinée dans l’espace que les 2 autres bases, ce qui lui permet de se pairer avec n’importe quelle autre base positionnée en 3’ du codon (selon les combinaisons indiquées au tableau 15.2). Ces paires de base non-canoniques ont une même distance ribose-ribose que celles observées dans les appariements canoniques. De plus, plusieurs ARNt contiennent de l’inosine en position 5’ de l’anticodon ce qui permet une liaison de cette base à plusieurs nucléotides différents en position 3’ du codon (A, U ou C).

Question 35

Conséquence de mutations ponctuelles dans l’ADN

Answer 35

Par rapport à la traduction, les mutations ponctuelles peuvent être également classées comme 1) mutations contre-sens, lorsqu’elles changent un acide aminé en un autre dans la protéine, 2) mutations non-sens, lorsqu’elles introduisent un codon STOP, 3) mutations silencieuses, lorsqu’elles ne provoquent pas de changements dans la séquence des acides aminés de la protéine. Des mutations ponctuelles par changement de cadre de lecture sont aussi possibles (voir plus loin).

Question 36

Origine et nature des mutations 1- Réplication de l’ADN

Answer 36

Réparation par recombinaison
Lorsque la machinerie de réplication de l’ADN rencontre une lésion, le réplisome se bloque et se dissocie, laissant une région non- répliquée. La réparation par recombinaison permet de réparer la lésion. .

Question 37

Réparation de l’ADN par excision de nucléotides

Answer 37

Les protéines UvrA et UvrB balaient l’ADN pour identifier une déformation. UvrA quitte le complexe et UvrB ouvre localement l’ADN autour de la déformation. UvrC forme un complexe avec UvrB et crée des césures de chaque côté de la lésion. L’ADN hélicase UvrD détache le fragment d’ADNsb et l’ADN polymérase I et la ligase viennent réparer la brèche dans l’ADN.

Question 38

4- Mutations par l’environnement: des mutations ponctuelles peuvent être obtenues par modification de bases

Answer 38

En présence d’acide nitreux,
(a)la cytosine est transformée en uracile, qui s’apparie avec l’adénine
(b)l’adénine est transformée en hypoxanthine, un dérivé de la guanine, qui s’apparie avec la cytosine.

Plusieurs produits chimiques dans l’environnement (ou de façon spontanée) peuvent altérer la structure des bases. Les bases modifiées peuvent se pairer à des nucléotides différents. Il s’en suit que la modification d’une base dans l’ADN peut causer une mutation lors de la réplication de l’ADN si cette base se paire à un nouveau nucléotide.

Question 39

Mutations par l’environnement: certaines mutations ponctuelles sont obtenues par incorporation d’analogues de bases

Answer 39

Plusieurs produits chimiques dans l’environnement ont une structure similaire à celles des nucléotides. Ces produits peuvent donc s’incorporer dans l’ADN et jouer le rôle d’une base.
Le problème vient du fait que les formes cétone et énol de ces produits se pairent de façon préférentielle à des nucléotides différents. Ainsi le BrdU peut lier ou l’adénine ou la guanine.
Il s’en suit que l’incorporation d’un de ces produits dans l’ADN peut causer une mutation lors de la réplication de l’ADN si le produit change d’une forme à une autre.

Question 40

La réponse SOS: réparation d’ADN endommagé

Answer 40

Dans une cellule dont l’ADN n’est pas endommagé (schéma du haut), la protéine LexA réprime fortement la synthèse des protéines de réparation LexA, UvrA, UvrB, RecA etc. Quand il y a une lésion (schéma inférieur), la protéine RecA est activée par sa liaison à l’ADN simple brin qui résulte des trous post-réplicatifs. Ceci stimule fortement l’autoclivage de LexA. Une synthèse importante des protéines SOS a alors lieu, permettant la réparation des lésions de l’ADN.