5a. Recombinaison site spécifique

Question 1

Exemple de responsabilité de la recombinaison site spécifique

Answer 1

Intégration de certains bactériophages dans le génome bactérien

Question 2

La recombinaison est dépendante de quoi?

Answer 2

Courtes séquences spécifiques dans l’ADN du phage et de la bactérie, séquences qui sont homologues.

Question 3

Complex synaptique

Answer 3

1. Les recombinases mettent en contact ces sites spécifiques et forment un complexe ADN-protéine
2. La recombinase catalyse la cassure et la réunion des molécules d’ADN, soit pour inverser, soit pour déplacer un segment d’ADN vers un nouveau site

Question 4

3 types différents de réarrangements de recombinaison

Answer 4

1. Insertion d’un segment d’ADN
2. Délétion d’un segment d’ADN
3. Inversion d’un segment d’ADN

Question 5

Recombinaison entre deux sites en répétition inversée

Answer 5

Invertion du fragment d’ADN compris entre les sites

Question 6

Recombinaison de deux sites à répétition directe

Answer 6

Excise le fragment compris entre deux sites

Question 7

Quand est-ce que l’insertion a lieu?

Answer 7

Lorsque les sites de recombinaison impliqués sont portés par les 2 molécules différentes

Question 8

Quelles sont les deux familles de recombinases spécifiques de site?

Answer 8

1. Les recombinases à tyrosine
2. Les recombinases à sérine

Question 9

Quel est l’aspect fondamental du mécanisme employé par ces deux familles de recombinases?

Answer 9

Lorsqu’elles coupent l’ADN, un intermédiaire covalent ADN-protéine est généré

Question 10

Qu’est ce que fait la chaine latérale de la tyrosine/serine situé au site actif? (2)

Answer 10

1. Attaque une liaison phosphodiester spécifique dans le site de recombinaison
2. Ceci introduit une coupure monocaténaire dans l’ADN et permet une liaison covalente entre la tyrosine/serine et le phosphate du site coupé

Question 11

Est-ce que l’intermédiaire covalent ADN-protéine conserve l’énergie de la liaison phosphodiester?

Answer 11

Oui

Question 12

Qu’est-ce qui en résulte de l’intermédiaire covalent ADN-protéine conserve l’énergie de la liaison phosphodiester? (2)

Answer 12

1. Les brins peuvent être ligaturés par réversion du processus de coupure
2. Ainsi, un groupement OH de l’ADN coupé attaque la liaison covalente qui lie la protéine à l’ADN, ce qui referme la coupure

Question 13

Pourquoi la recombinaison est dite conservative? (2)

Answer 13

1. Chaque liaison de l’ADN coupé pendant la réaction est refermée par la recombinase
2. Aucune énergie externe n’est nécessaire pour couper et ligaturer l’ADN

Question 14

La recombinaison site-spécifique a lieu entre combien de sites de recombinaison?

Answer 14

2

Question 15

Chaque site de recombinaison est constitué de quoi? (2)

Answer 15

1. ADN bicaténaire
2. 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 16

Recombinaison catalysée par une recombinase à tyrosine (4)

Answer 16

1. Les sous-unités R1 et R3 coupent l’ADN
2. Les protéines sont liées à l’ADN coupé par une liaison 3’P-tyrosine
3. 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
4. L’échange de la deuxième paire se déroule selon le même mécanisme grâce à l’action des sous-unités R2 et R4

Question 17

Recombinaison catalysée par une recombinase à sérine (3)

Answer 17

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
3. Ces régions de 2 bases forment des appariements bicaténaires hybrides dans les produits recombinants.

Question 18

La réplication du bactériophage lambda offre un exemple classique de quoi?

Answer 18

D’une recombinaison de type site spécifique

Question 19

La réplication du bactériophage lambda peut se faire selon quoi?

Answer 19

Deux cycles:
1. Réplication virale et lyse cellulaire (mode lyctic)
2. Intégration du génome viral dans l’ADN de la bactérie pour initier un mode lysogène

Question 20

Mode lysogène (3)

Answer 20

1. 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
2. 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
3. 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

Question 21

Le mode lysogène stipule quoi?

Answer 21

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

Question 22

Les salmonelles peuvent synthétiser deux types de flagelles. Lequelles?

Answer 22

H1 et H2

Question 23

Le changement d’expression d’un type de flagelle à l’autre type est médié comment?

Answer 23

Par une inversion de l’ADN qui précède les gènes qui codent pour H2 et pour le répresseur de H1

Question 24

Recombinaison site-spécifique chez la Salmonelle (4)

Answer 24

1. Le fragment d’ADN est flanqué de séquences répétées inversées et code pour une invertase
2. 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
3. Dans ces cellules, la flagelle H2 sera produite
4. 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