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BCM1503 partie 3 > 5b. Recombinaison illégitime, transposition > Flashcards

5b. Recombinaison illégitime, transposition Flashcards

1
Q

Transposons

A

Des morceaux d’ADN capables de se déplacer dans le génome. Ils sont autonomes et ne requièrent pas d’homologie avec le donneur

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2
Q

Les transposons peuvent provoquer quoi? (5)

A
  1. L’inactivation/activation de gènes
  2. Le transfert de nouvelles séquences
  3. Des réarrangements génomiques
  4. Inversion, délétion, translocation
  5. Introduire des mutations

(variation de l’expression phénotypique à court terme)

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3
Q

Contrairement, les transposons peuvent (3)

A
  1. Ils créent de nouvelles séquences
  2. Ils changent la fonction de différentes séquences
  3. Ils sont un facteur majeur d’évolution

(développent évolutif à long terme)

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4
Q

La recombinaison des transposons dans le génome provoque quoi?

A

Des réarrangements importants dans l’ADN (délétions, des inversions et des réarrangements)

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5
Q

Les réarrangements peuvent-ils etre létaux pour la cellule?

A

Oui

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6
Q

Les séquences répétées inversées provoquent quoi?

A

L’inversion du segment d’ADN compris entre les 2 sites alors que les séquences répétées directes provoquent sa délétion

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7
Q

Transposase

A

Chaque transposon code pour sa propre transposase qui lui permet de s’insérer dans l’ADN de l’hote

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8
Q

Autre nom pour transposition

A

Recombinaison illégitime car il n’y a aucune homologie entre les séquences du transposon et de l’hôte

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9
Q

La transpotion est-elle un phénomène efficace?

A

Non. Relativement peu efficace

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10
Q

Quels changement importants la transposition peut apporter dans l’ADN de l’hote? (6)

A
  1. Mutations phénotypiques qui activent ou inactivent certains gènes
  2. Inversions
  3. Délétions
  4. Translocation
  5. Transfert de nouvelles séquences
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11
Q

Le processus de la transposition montre les caractéristiques communes suivantes (3)

A
  1. Les transposons ont des extrémités répétées inversées
  2. Ils codent pour leur propre transposase
  3. Ils génèrent par le mécanisme de transposition une répétition directe des séquences de l’hôte au site d’intégration
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12
Q

3 types d’éléments transposables chez les bactéries

A
  1. Éléments d’insertion (IS)
  2. Transposons (Tn-A)
  3. Transposons composés (Tn10, Tn5)
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13
Q

Éléments d’insertion

A
  • Éléments simples constitués de répétitions inversées et d’un ou deux gènes nécessaires à leur transposition
  • Leurs insertions provoquent une duplication dans la séquence de l’hôte
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14
Q

Transposons (Tn-A)

A

Éléments transposables qui contiennent des répétitions inversées, des gènes de transposition et des gènes non-reliés à la transposition (ex: résistance aux antibiotiques)

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15
Q

Transposons composés (Tn10, Tn5)

A

Séquence d’ADN variable, flanquée d’éléments IS à chaque extrémité

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16
Q

Qu’est-ce qu’on pourra observer dans les cellules filles lorsqu’un plasmide qui contient un transposon est introduit dans une cellule qui contient un plasmide exempt de transposon?

A
  1. On pourra retrouver le transposon sur les deux plasmides
  2. La transposition peut être réplicative, non-réplicative ou conservative
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17
Q

Transposition réplicative

A

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.

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18
Q

Transposition non-réplicative

A

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.

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19
Q

Transposition conservative

A

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.

20
Q

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

A

Le mécanisme implique l’excision du transposon de son site initial et son intégration dans un nouveau site

21
Q

Mécanisme coupé-collé (7)

A
  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
  3. La transposase coupe en premier un des brins à l’extrémité du transposon (3’OH), exactement à la jonction entre l’ADN du transposon et l’ADN de l’hôte dans lequel il est inséré
  4. Après l’excision du transposon, les extrémités 3’OH attaquent des liaisons phosphodiester de l’ADN du nouveau site d’intégration
  5. L’ADN du transposon est lié de façon covalente à l’ADN du site cible
  6. Les deux extrémités 3’OH attaquent simultanément l’ADN cible
  7. Les sites d’attaque sont séparés par quelques nucléotides, ce qui crée de courtes duplications du site cible qui encadrent le transposon
22
Q

3 mécanismes de coupure de brins non transférés

A
  1. Une enzyme autre que la transposase est utilisée
  2. 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
  3. 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
23
Q

Mécanisme d’intégration des transposons non-réplicatifs (2)

A
  1. La transposase catalyse l’attaque de l’extrémité 3’OH sur une liaison phosphodiester au site d’intégration
  2. La coupure engendrée permet la ligastion de l’extrémité 3’OH dans l’ADN cible
24
Q

Qu’est-ce qu’un intermédiaire du mécanisme de la transposition?

A

Une molécule qui contient les deux génomes liés de façon covalente dans un co- intégrat

25
Q

Une recombinaison homologue site-spécifique au niveau des séquences du transposon permet quoi?

A

La résolution de la structure et la libération des 2 génomes

26
Q

Mécanisme de la transposition réplicative (4)

A
  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
27
Q

Résumé du mécanisme de la transposition réplicative (4)

A
  1. Initiation de la transposition et coupure des brins
  2. Échange des brins et réplication
  3. Recombinaison homologue
  4. Résolution
28
Q

Régulation de la transposition (3)

A
  1. Des mutations dans les extrémités inversées ne sont pas tolérées
  2. Régulation du déplacement des transposons
  3. Facteurs cellulaires (polymérase, méthylase, girase etc)
29
Q

Régulation du déplacement des transposons (4)

A
  1. IS codent une transposase et des facteurs qui inhibent le mouvement
  2. TN10 contient deux promoteurs qui se chevauchent. Méthylation du promoteur
  3. TN5 produit deux protéines « identiques » dont une est inhibitrice
  4. TN-A produit un répresseur
30
Q

Organisation génomique des trois classes d’éléments transposables chez les eucaryotes (3)

A
  1. Transposon ADN. L’élément contient les terminaisons répétées inversées et les gènes propres à sa transposition.
  2. 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.
  3. 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.
31
Q

Rétrotransposon chez les eucaryotes

A

Transposon qui nécessite un intermédiaire ARN pour leur transposition

32
Q

Les rétro transposons peuvent avoir quoi? (2)

A

Soit
1. Un cycle extracellulaire et se transposer entre les cellules (Ex: les rétrovirus)
2. Avoir un cycle intracellulaire et être confinés dans une cellule

33
Q

Comment le rétrotransposon s’intègrer a l’ADN cible? (3)

A
  1. Le rétrotransposon présent dans l’ADN de l’hôte est d’abord transcrit en ARN
  2. L’ARN est alors réverse transcrit en ADN par une enzyme codée par le transposon, la réverse transcriptase
  3. L’ADN double-brin qui en résulte peut alors s’intégrer au hasard dans l’ADN de l’hôte
34
Q

Mécanisme de transposition des rétrotransposons de type viral (4)

A
  1. À partir d’un provirus (ADN chromosomique) intégré dans le chromosome de l’hôte, il y a transcription d’un ARN viral
  2. L’ARN est ensuite copié en ADN double-brin par la réverse transcriptase
  3. Au moyen de l’intégrase, les extrémités du rétrotransposon sont coupées (perte d’un dinucléotide) en laissant une extension 5’
  4. Les extrémités 3’ réagissent alors avec l’ADN chromosomique et le transfert des brins se produit. Les brèches sont réparées et ligaturées
35
Q

Exemple d’éléments rétroposons poly-A (2)

A

Les éléments LINE et SINE

36
Q

Les éléments LINE (3)

A
  1. Terminés par des séquences non-traduites (UTR) et des enzymes qui permettent leur transposition
  2. Leur transposition est autonome
  3. Ils fournissent également les protéines nécessaires à la transposition des éléments SINE
37
Q

Les éléments SINE (2)

A
  1. Sont des éléments non-autonomes
  2. 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
38
Q

Mécanisme de rétrotrasnposition d’un élément poly-A par transcription inverse amorcée par la cible (6)

A
  1. Une ARN polymérase cellulaire transcrit la séquence du rétroposon
  2. L’ARN est traduit et les protéines résultantes se lient à l’extrémité 3’ de leur propre ARN
  3. Le complexe se lie à une région riche en T dans l’ADN de l’hôte
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
39
Q

Caractéristiques du mécanisme général de la recombinaison V(D)J (6)

A
  1. 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
  2. Les chaînes légères des anticorps sont construites à partir des domaines V, J et C
  3. La région du gène contient environ 300 segments codant différentes versions de la région protéique V, 4 segments J et 1 segment C
  4. Par recombinaison, plus de 1,200 variants de la chaîne légère peuvent être produits
  5. 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
  6. Les chaînes lourdes et légères sont ensuite assemblées pour augmenter encore plus l’hétérogénéité
40
Q

Étapes impliquées dans la production de la chaîne légère d’une molécule d’anticorps (3)

A
  1. 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)
  2. 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
  3. Schéma de la région génomique encore plus complexe codant pour les chaînes lourdes des immunoglobulines
41
Q

Séquence signal de recombinaison

A

Sont adjacentes aux segments de gène qui sont assemblés par recombinaison V(D)J

42
Q

Les séquences signal de recombinaison (RSS) ont en commun deux motifs de séquence fortement conserves. Lequels?

A

L’un est composé de 7 pb (7-mer) et l’autre de 9 pb (9-mer)
Ils sont reconnus par recombinases

43
Q

2 classes de RSS

A
  1. Les motifs sont séparés par une séquence de 12 pb
  2. Ils sont séparés par une séquence de 23 pb
44
Q

La recombinaison se produit entre deux séquences signal ayant…

A

Pour l’une, l’espacement de 12 pb, et, pour l’autre, l’espacement de 23 pb. Ces paires de RSS sont organisées en répétitions inversées jointes aux segments d’ADN destinés à être réunis.

45
Q

Mécanisme de recombinaison V(D)J (6)

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

BCM1503 partie 3 (6 decks)

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