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BIOLOGIE MOLECULAIRE > 5.5 Chez les eucaryotes > Flashcards

5.5 Chez les eucaryotes Flashcards

1
Q

ca signifie quoi que tous les genes d’un eucaryote sont monocistroniques?

A

un promoteur par gene et 1 gene par ARNm

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2
Q

transcription se fait par quoi?

A

3 ARN polymerases:
- ARN pol I et III : produisent les ARNr et d’autres petits ARN stables comme
les ARNt. Ces transcrits doivent être très abondants (>100 000 copies par cellule)
pour satisfaire aux besoins de la traduction.

  • L’ARN pol II : produit environ 20 000 transcrits ARNm différents/cellule.
    L’abondance relative de ces transcrits varie de quelques copies à >10 000. Doit reconnaitre des milliers de promoteurs et les transcrire avec une efficacite variable
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3
Q

forme de l’ARN pol II

A

-pince en crabe
-similaire a l’ARN pol des procaryotes mais possede plus de sous-unites en peripherie ce qui lui permet d’interagir avec diff facteurs de transcription
- a 12 sous-unites (RPB1-2-3…12
- sous-unite RPB1 a une extension C terminale (CTD) qui accomplie plusieurs
fonctions nouvelles comparativement à
l’ARN pol procaryote.

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4
Q

cest quoi le domaine CTD?

A

-domaine carboxy-terminal
-une structure spécialisée retrouvée sur
le grand protomère (RPB I) de l’ARN pol II
-répétitions en tandem de
l’heptapeptide Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser (26 copies chez la levure, 52 chez
les mammifères)

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5
Q

fonctions du domaine CTD

A
  • Le CTD est contrôlé par la phosphorylation sur ses a.a. et le
    CTD-P est responsable pour le passage de l’étape d’initiation
    à celle d’élongation en recrutant les facteurs d’élongation (il
    permet d’échapper au promoteur).
  • Le CTD est impliqué dans le recrutement des facteurs de
    maturation des pré-ARNm. Il est impliqué dans le couplage
    de la transcription à la maturation.
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6
Q

la phosphorylation de CTD varie selon quoi?

A

la phase de la transcription: a chaque etape (initiation, elongation, terminaison): on va associer proteines differentes sur CTD dependemment de la phosphorylation

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7
Q

CTD cest plusieurs repetitions de quel heptapeptide?

A

Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser

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8
Q

durant l’initiation, CTD est phosphoryle comment?

A

1er heptapeptide +P sur la Ser en position 2
Les heptapeptides #2 a 6: +P sur la Ser en position 5

6/7 repetitions phosphorylees

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9
Q

durant l’elongation, CTD est phosphoryle comment?

A

heptapeptide #1 a 3: +P sur la Ser en position 2

heptapeptide #4 a 6: +P sur la Ser en position 5

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10
Q

durant la terminaison, CTD est phosphoryle comment?

A

heptapeptides #1 a 5: +P sur Ser en 2e position

heptapeptide #6: +P sur Ser en 5e position

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11
Q

le numero dans Ser 2 indique quoi?

A

la position de la serine dans un heptapeptide

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12
Q

cest quoi PAS?

A

site poly A sur le gène (la fin du gène)

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13
Q

cest quoi ChIP?

A

chromatine immunoprecipitation

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14
Q

cest quoi? Pcf11 et Rtt103?

A

complexes nécessaires pour

détacher l’ARNm et la maturation de ce dernier

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15
Q

qu’est qui se passe lorsqu’on s’approche du PAS?

A

plus qu’on avance vers proteine PAS, plus que les phophorylations vont changer: on enelve les P de la Tyr1, et on les mets sur tous les Ser2 presentes et Thr4: si on met ces 2 phosphorylations, on va recruter les Pcf11 et Rtt103: plus qu’on attache des P sur chacun des heptpeptides, plus qu’on a des chances d’accueillir les complexes necessaires a la terminaison.

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16
Q

qu’est qui se passe rendu au PAS?

A

PAS: fin du gene: signal sur le gene lui meme qui indique que cest la fin: a partir de ce moment, il faudrait commencer a detacher l’ARNm: PAS= poly adenilation signal

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17
Q

homosapiens ont cb de heptapeptide CTD?

A

52 heptapeptides

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18
Q

etapes de la transcription et la phosphorylation sur CTD

A
  1. positionnement: region CTD n’a aucune phosphorylation
  2. echappement du promoteur: phosphorylation necessaire pour que l’enzyme se detache du promoteur
  3. elongation: je vais changer les profiles de phosphorylation pour permettre l’attachement de facteurs d’elongation qui vont stimuler l’avance de mon enzyme, donc pour faire transcription plus rapide et pour eviter des pauses pcq defois enzyme se fatigue et s’arrete
  4. on va changer profile de phosphorylation pour permettre l’attachement de complexe qui vont couper ARNm et vont detacher enzyme
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19
Q

cest quoi le complexe mediateur?

A

un gros complexe de proteines qui va aider a derouler les promoteurs de la chromatine pour permettre positionnement de different facteur de transcription et de l’enzyme

Le complexe médiateur est un énorme
complexe protéique (plus de 20 sous-unités) qui
contient des modificateurs de nucléosomes et
des remodeleurs de la chromatine. Il s’associe
avec l’ARN pol II et les différents facteurs de
transcription, activateurs et inhibiteurs

L’élimination d’une sous-unité particulière
n’affecte généralement l’expression que
d’un sous-ensemble de gènes (selon
l’activateur/inhibiteur avec lequel elle
faisait l’interaction).
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20
Q

cest quoi les 4 sequences conservees dans les promoteurs utilisees par l’ARN pol II?

A
  • BRE (TFIIB recognition element)
  • TATA
  • Inr (initiator)
  • DPE (downstream promoter element).

Typiquement, un promoteur est constitué de 2 ou 3 de ces 4 éléments

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21
Q

typiquement un promoteur est constitue de quoi?

A

2 ou 3 ou 4 de ces elements

  • BRE (TFIIB recognition element)
  • TATA
  • Inr (initiator)
  • DPE (downstream promoter element).
22
Q

quels sont les facteurs de transcription generaux?

A

TFIIB, TBP et TFIID

23
Q

les facteur de transcription generaux font quoi?

A 
reconnaissent sequences:
-BRE (TFIIB recognition element)
-TATA
-Inr (initiator)
-DPE (downstream promoter element)
et ont le meme role que la sous-unite sigma de E. coli
24
Q

la formation du complexe de pre-initiation survient ou?

A

a la boite TATA lorsqu’elle est presente

25
Q

quel sequence est le plus frequent chez tous les promoteurs?

A

Inr (initiator)

26
Q

vrai ou faux? Une seule mutation à l’intérieur de la boîte TATA ne diminue pas dramatiquement la
transcription

A

FAUX: Une seule mutation à l’intérieur de la boîte TATA diminue dramatiquement la
transcription: mais la séquence entre la boîte TATA et le site d’initiation peut
varier sans conséquence.

27
Q

les facteurs de transcription generaux (GTF) permettent quoi?

A

l’association de l’ARN polymérase au promoteur et l’initiation
de la transcription (ouverture de l’ADN + échappement au promoteur).

28
Q

la plupart des facteurs de transcription generaux sont quoi?

A

La plupart sont des complexes protéiques multimériques (composés de
plusieurs sous-unités ou protomères), et ils sont désignés TFIIA, TFIIB, TFIIC…
(T= transcription F= factor + numéro de la polymérase + une lettre
spécifique à chaque facteur).

29
Q

cest quoi TFIID?

A

le complexe proteique multimerique le plus grand et le premier a agir

30
Q

TFIID est constitue de quoi?

A

TBP (TATA binding
protein) + 13 TAF (TBP associated factor).
Les TAF reconnaissent d’autres éléments
du promoteur basal (Inr ou DPE), mais
l’intéraction TBP-TATA est la plus forte.
Les TAF peuvent aussi réguler
l’association TBP-TATA en cachant le site
sur le TBP.

31
Q

etapes de l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription

A
  1. Le premier facteur de transcription à lier le promoteur est TFIID.
    In vitro, le TBP suffit pour initier la transcription.
    Le domaine C-terminal de TBP se replie comme une selle autour de l’ADN dans la région
    de la boîte TATA. Il établit un contact direct avec le sillon mineur de cette région et induit
    un repliement local de l’ADN. Interaction ‘kind of’ séquence spécifique: TBP parcourt
    l’ADN et lorsqu’il rencontre TATA, cette région se plie (la seule séquence qui peut plier
    sous effet de TBP). Il n’y a pas de reconnaissance de paires de bases.
    Le rôle du domaine N-terminal de TBP est moins connu, mais ce domaine est impliqué
    dans la transcription des snARN (participent dans l’épissage de l’ARNm).

l’association TBP-TATA est une plateforme necessaire pour recruter les autres GTF

  1. TFIIB est un facteur monomérique.
    Son domaine C-terminal établit un contact à la
    fois avec TBP, l’élément BRE et l’ADN situé
    après TATA.
    Son domaine N-terminal s’étend vers le site
    d’initiation et fait contact avec Pol II
    lorsqu’elle arrive. Il s’insère dans le cannal de
    sortie d’ARN (comme la région 3.2 chez σ
    proca).
  2. Un complexe formé de TFIIF et de Pol II peut
    ensuite se lier au promoteur, positionnant la
    polymérase au site d’initiation. Cette liaison
    stabilise l’agrégat ADN-TBP-TFIIB.
  3. Deux autres facteurs de transcription généraux
    doivent se lier avant que les 2 brins d’ADN ne
    soient séparés pour permettre la transcription:
    - Le tétramère (4 protomères) TFIIE se lie au
    complexe, ce qui créé un site de liaison pour
    le facteur TFIIH.
    - La liaison de TFIIH complète le complexe
    d’initiation. C’est un très gros facteur, avec
    une masse similaire à celle de l’ARN
    polymérase!
    Il a 3 activités: hydrolyse de l’ATP, hélicase,
    phosphorylation de CTD.
32
Q

etapes du complexe ferme en complexe ouvert et elongation

A

Une des sous-unité de TFIIH possède une activité hélicase qui lui permet de
dérouler l’ADN en utilisant l’énergie obtenue par hydrolyse de l’ATP.
Le tout forme alors l’équivalent d’un complexe ouvert chez les bactéries et
l’ADN du brin matrice au site d’initiation se lie au site actif de la polymérase.
Si les nucléotides sont présents, la polymérase commence à synthétiser l’ARN.

33
Q

qu’est ce qui se passe lorsque l’ARNpol s’eloigne du site d’initiation?

A 
1) une autre sous-unité de TFIIH
phosphoryle le CTD de l’ARN pol
2) TBP demeure liée à la boîte TATA,
mais les autres facteurs se
dissocient
3) ARNpol échappe au promoteur
34
Q

pourquoi se produit l’echappement?

A

La transcriptase doit échapper au promoteur afin de commencer l’élongation, une fois que le CTD a été phosphorylé par TFIIH selon le patron permettant son détachement. Ce détachement permet d’augmenter la processivité de la transcriptase. L’échappement de l’ARN pol II se fait après que l’hybride ARNm-ADN ait atteint une longueur de 8 à 11 pb. En effet, à ce moment, l’encombrement de l’ADN accumulé au site catalytique entraîne le détachement de l’ARN pol II du promoteur

35
Q

pourquoi le TBP demeure attache?

A

Le TBP est une sous-unité de TFIID qui lie spécifiquement certaines séquences d’ADN (boîte TATA), liaison protéine-ADN. Le TBP lie l’ADN afin de former la plateforme à la formation du complexe de transcription de préinitiation de l’ARN pol. Après que l’ARN pol s’échappe du promoteur, le TBP reste lier à la boite TATA tandis que les autres facteurs de transcription généraux se dissocient du complexe d’initiation de transcription. Le TBP qui demeure attaché au promoteur, recrute à nouveau les facteurs de transcription et la formation du complexe d’initiation de transcription de l’ARN pol. En fait, le TBP lié initie la transcription de plusieurs ARN pol une à la suite de l’autre afin de générer plusieurs transcrits du même gène.

On a une économie de temps, puisqu’on peut attirer plus rapidement les GTFs et une économie d’énergie

36
Q

debut en resumer

A

1) TBP: lie TATA + site pour TFIIB
2) TFIIB: donne de l’ancrage aux autres
3) Un complexe Pol II/TFIIF embarque
4) TFIIE: permet de recruter TFIIH
5) TFIIH (hélicase): séparation db ADN
et phosphorylation du CTD de pol
6) TBP demeure liee a la boite TATA, mais les autres facteurs se dissocient
7) ARNpol echappe au promoteur

37
Q

acces a ADN: le complexe mediateur

A
  • on suppose que le promoteur est cache: on va attacher au depart les facteurs transcriptions activateurs: ceux-ci vont aller chercher les complexes de modifications post-traductionel des queues d’histones(writers): eux ils vont modifier des nucleosomes situes a cote
  • groupement acetyl ajoute sur queue n d;histone: ca permi de derouler la chromatine assez pour mettre les complexes mediateurs
  • complexe mediateur contient enzyme qui peut modifier queue n et peut enlever ou deplacer un nucleosome
  • promoteur est disponible
    plusieurs facteurs de transcription generaux en violet
    il y a arrive de pol II
  • echappement au promoteur
38
Q

la phosphorylation de CTD permet quoi?

A

le recrutement des facteurs d’elongation: Ces facteurs stimulent la polymérase et permettent une
synthèse plus rapide de l’ARN.
D’autres facteurs recrutés par CTD-P agiront pendant la maturation de l’ARN
une phosphorylation des aa particuliers est necessaire pour chaque facteur different

39
Q

les facteurs d’elongation font quoi?

A
  • Ces facteurs stimulent la polymérase et permettent une
    synthèse plus rapide de l’ARN.
  • Certains d’entre eux aident à la correction
    (similaire à la correction hydrolytique chez les procaryotes).
40
Q

le complexe mediateur permet de faire quoi au promoteur?

A

de derouler le promoteur

41
Q

cest quand que le ocmplexe mediateur se detache?

A

Une fois que le

CTD est phosphorylé et la pol échappe au promoteur

42
Q

durant l’elongation, les nucleosomes sont modifies par quoi?

A

le FACT (facilitates chromaitn transcription)

43
Q

la proteine FACT est capable de faire quoi?

A
  • d’enlever un dimère H2A-H2B du coeur du
    nucléosome qui se trouve devant l’ARN pol. Cela donne assez d’espace à
    l’enzyme pour transcrire l’ADN enroulé.
  • Derrière l’ARN pol, la même
    protéine FACT replace H2A-H2B
    dans les nucléosomes déjà
    transcrits
44
Q

la polymerisation de l’ARN par l’ARN Pol II se poursuit jusqu’a quand?

A

jusqu’à ce que la séquence

dictant le clivage et la polyadénylation (poly-A signal: PAS) soit dépassée

45
Q

le complexe proteique responsable du clivage et de la polyadenylation du pre-ARNm s’attache ou?

A

au CTD-P

46
Q

Lorsque le signal poly-A est transcrit, le

complexe proteique responsable du clivage et de la polyadenylation du pre-ARNm fait quoi?

A

transfère du CTD vers cette séquence signale: Il coupe l’ARNm et ajoute 200
adénines sur son bout 3’

47
Q

la terminaison de la transcription survient ou?

A

n’importe où sur une
région de 0,5 à 2 kb dépassé le
site de poly-A.

Le second ARN
ainsi produit n’a pas de coiffe ni
de queue poly-A (dégradation
rapide par les exonucléases).

48
Q

lorsque le signal poly-A est transcrit, qu’est se qui se passe a l’ARN naissant?

A

l’ARN

naissant est clivé pour libérer l’ARNm

49
Q

lorsque le signal poly-A est transcrit, la proteine Rtt103 fait quoi?

A

Rtt103 lie le CTD et recrute l’exonuclease Rat1: Rat1 peut alors se lier au bout restant du
transcrit toujours attaché à la polymérase.
L’activité exonucléique de Rat1 dégrade alors
l’ARN très rapidement. Lorsque Rat1 rattrappe
la polymérase, la transcription se termine
(modele torpille)

Un 2ième modèle allostérique: le transfert des
protéines du CTD vers l’ARNm provoque un changement
de la conformation de l’ARNpol et elle se détache

50
Q

resume de la transcription

A

Initiation
• Le médiateur permet de dérouler le promoteur
• Reconnaissance du promoteur par les facteurs
de transcription généraux
• Recrutement de l’ARN polymerase
• Ouverture de l’ADN
• Échappement au promoteur
Élongation
• Le patron de phosphorylation du domaine
carboxy-terminal de la polymérase (CTD) assure
le passage de l’initiation vers l’élongation
• Le FACT permet de passer à travers les
nucléosomes
• Polymérisation de l’ARN jusqu’au signal de
clivage et de polyadénylation.
Terminaison
• Dissociation de l’ARN polymérase selon le
modèle torpedo

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