6- ARN non-codants Flashcards
Qu’est-ce qu’un ARN non codant?
Un ARN non codant est une molécule qui est transcrite en une molécule d’ARN fonctionnelle mais pas traduite en protéine
ncRNA.
Quels sont les types de ncRNA?
miRNA, siRNA, lncRNA régulent l’expréssion des gènes
(miRNA et siRNA sont aussi des ARN d’interférence)
Quelles sont les classifications de ncRNA
lncRNAs (+ de 200 nucléotides) et sncRNAs (- de 200 nucléotides).
Que font les miRNA, siRNA et lncRNA
De manière générale, ils régulent l’expression des gènes au niveau transcriptionnel, post-transcriptionnel et épissage du pré-ARNm.
Participent aussi à la formation d’hétérochromatine, la modification d’histones, ciblage de la méthylation et silençage des gènes.
Sont impliqués dans diverses pathologies comme le cancer.
Impliqués dans l’épigénétique, qui a un rôle important dans l’établissement et le maintien des types celluaires.
LA PLUPART DES ncRNA RESTENT DONC INEXPLORÉS, MAIS PLUSIEURS SONT FONCTIONNELS.
Que font les RNA interférence (iRNA) et comment?
RNA interférence (IRNAs) :
Rôle important dans la défense des cellules contre les séquences nucléotidiques (parasites=virus et transposons).
iRNA est un processus biologique dans lequel des molécules d’ARN inhibent l’expression ou la traduction des gènes en neutralisant les molécules d’ARNm (polymérase 2) ciblées.
Quelle est l’utilité des iRNA?
Applications en recherche et dans des approches thérapeutiques.
Des siRNA synthétiques inroduits dans les cellules peuvent inhiber de manière sélective et robuste l’expression de gènes d’intérêt spécifiques.
Qu’est-ce qu’un miRNA (Micro non-coding RNA)?
Petite molécule de ncRNA d’env. 22 nucléotides.
Chez les plantes, animaux et certains virus.
Fonctionne dans la régulation post-transcriptionnelle de l’expression génique.
Abondants dans de nombreux types de cellules de mammifères.
Ciblent environ 60% des gènes humains.
Les miRNA sont-ils conservés entre les espèces?
Oui, la plupart sont conservés entre les espèces et ont des fonctions importantes.
On peut donc les étudier chez la souris pour comprendre leurs fonctions chez l’humain.
Que font les miRNA?
- La plupart des miRNA inhibent l’expression génique en ciblant des ARNm.
- Ils fonctionnent via l’appariement de bases avec des séquences complémentaires au sein de molécules d’ARNm cibles.
Quels sont les processus que les miRNA utilisent pour silencier des ARNm cibles?
1) Clivage du brin d’ARNm en 2 morceaux.
2) Déstabilisation de l’ARNm par clivage de la queue poly-A.
3) Réduction de l’efficacité de traduction de l’ARNm en protéines.
Un ou plusieurs de ces processus en même temps.
Qu’est-ce qui transcrit les miRNA?
ARN polymérase II.
Décrit le processus de biogénèse (formation) des miRNA.
1) Le transcrit par ARN pol II est coiffé, polyadénylé et épissé. Les miRNa font partis d’un transcrit précurseur contenant un ou plusieurs miRNA appelé pri-miRNA.
Un pri-miRNA peut contenir 1-6 précurseurs de miRNA nommés pré-miRNA. Chaque pré-miRNA a une structure en tige-boucle (épingle à cheveux) composées d’environ 70-80 nucléotides.
Chaque structure à ARN double brin (dsRNA) des épingles à cheveu dans un pri-miRNA est reconnue par une protéine nucléaire appelée DGCR8 chez les vertébrés ou Pasha chez les invertébrés. Celle-ci et l’enzyme Drosha (endonucléase) forment le complexe microprocesseur.
2) CROPPING : L’activié enzymatique de Drosha découpe les pré-miRNA à partir du pri-miRNA à la base en épingle à cheveux, ce qui libère les pré-miRNA (CROPPING).
Le pré-miRNA a 2 nucléotides non-appariés à son bout 3’
3) EXPORT : pré-miRNA sont exportés par Exportin-5, qui reconnait les 2 nucléotides laissés au bout 3’ par Drosha. Le transport par l’exportine-5 est dépendant de l’énergie, de GTP lié à Ran (Ran-GTP).
4) DICING : Dans le cytoplasme, l’épingle à cheveux pré-miRNA est traité par Dicer (une endoribonucléase qui coupe la boucle reliant les bras de l’épingle à cheveux). Ceci donne un duplex miARN-miARN* imparfait d’environ 22 nucléotides de long.
- miRNA est nommé le brin guide.
- miRNA* est nommé le brin passager.
5) Même si l’un ou l’autre des brins du duplex peut potentiellement agir en tant que miRNA fonctionnel, Argonaute (Argo) choisi le brin guide (miRNA).
Ce brin, avec Argo et d’autres protéines, va former RISC (RNA-induced Silencing Complex) dans lequel miRNA et sa cible ARNm interagissent.
Que se passe-t-il quand il y a appariement étendu (parfait) des miRNA avec RISC?
Slicing: l’ARNm cible est clivé puis dégradé.
Certains argonautes, comme Ago2, clivent directement l’ARNm cible.
Que se passe-t-il en cas d’appariement pas extensif?(partiel ou imparfait)
Argonaute ne slice pas, la traduction est inhibée, mRNA déstabilisé.
Les mRNA sont séquestrés dans des structures cytosoliques dites P-bodies ou a lieu la dégradation des mRNA.
Que sont les P-bodies?
Structures dynamiques contenant l’enzyme Dcp1 (decaping enzyme) ainsi que des enzymes de dégradation des mRNA.
Interaction de miRNA avec la p53 dans le cancer du sein
Certains régulent p53, d’autres sont régulés par p53.(suppresseur de tumeurs)
Que sont les lncRNA (Long non-coding RNAs)?
Long non-coding RNAs (IncRNAs) :
Transcrits de plus de 200 nucléotides qui ne codent pas pour des protéines.
Définition arbitraire, elle permet de distinguer les lncRNA des petits ARN régulateurs comme les miRNA et autres petits ARN nucléaires.
Exprimés plus faiblement que les gènes codants pour des protéines.
Expression remarquablement spécifique dans certains tissus.
Généralement plus enrichis dans le noyau.
** Les IncRNAs sont transcrits et matures comme les mRNA codant pour des protéines, mais PAS TRADUITS.**
lncRNA intergéniques VS IncRNA antisens
Intergéniques: localisé dans une région entre gènes (littéralement dit dans le nom).
Antisens: transcrits dans la direction opposée d’un gène codant et dont la séquence chevauche en partie ou totalement le gène codant lui étant associé.
Les gènes de IncRNA sont définis par leur position relative aux gènes codants qui sont situés à proximité.
lncRNA introniques
VS divergents
Introniques: contenus dans un intron d’un gène codant.
Divergents: transcrit de façon divergente au promoteur d’un gène codant
Comment les lncRNA contrôlent l’expression des gènes?
1) Voisins (en cis, action locale).
2) Indépendamment de la localisation de leurs gènes cibles (en trans, action distale).
Ce contrôle peut avoir un impact positif ou négatif sur l’expression des gènes cibles.
DONC SOIT LOCALEMENT OU DISTALEMENT.
Mécanismes d’action des lncRNA
Les IncRNAs agissetn à travers divers mécanismes pour réguler l’expression des gènes codants :
A) Dirigent des modificateurs de la chromatine vers des gènes cibles spécifiques.
B) Déplacent des régulateurs de l’expression (activateurs ou répresseurs). des séquences régulatrices de l’expression.
C) Entrent en compétition avec des miRNA et protègent des ARNm de la dégradation par ces miRNA (fonction éponge).
D)) Modulent des évènements d’épissage et interfèrent avec la traduction.
E) Promeuvent l’association des facteurs à des séquences amplificatrices et promotrices pour initier la transcription.
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