6. Recombinaison homologue Flashcards
Quelles sont les causes directes des cassures double brin ?
- Radiations ionisantes.
- Protéines spécialisées qui favorisent une cassure double brin.
Que se passe-t-il si deux chromosomes homologues recombinants ont des allèles différents ?
Source de mésappariement.
Quel est le mécanisme de réparation avant la réplication, et quelle est sa conséquence ?
- Réparation par JENH.
- Perte de matériel génétique, très mutagène.
Quel est le mécanisme de réparation après la réplication ?
- Réparation par un chromatide soeur.
Que nécessite la recombinaison homologue ?
- Alignement des molécules d’ADN homologues.
- Cassures pour générer des simples brins.
- Appariement des brins recombinants.
- Jonction de Holliday.
- Migration des branches.
- Résolution des jonctions de Holliday.
Quelle fonction permet au complexe protéique de réparation de séparer les deux brins cassés ?
Une fonction hélicase.
Quelle fonction dégrade séquentiellement les deux brins cassés ?
La fonction 5’-exonucléase.
Quelles sont les deux invasions lors des cassures double brin ?
- Première invasion du 3’-OH du simple brin coupé.
2. Deuxième invasion du brin non coupé.
La synthèse et la réparation se fait à partir de quelle extrémité ?
Extrémités 3’-OH.
Expliquez l’étape d’élongation des deux jonctions de Holliday.
Élongation du 3’-OH des deux brins coupés qui utilisent chacun leur brin complémentaire du chromosome homologue comme matrice.
Que faut-il recruter pour réparer le chromosome ?
ADN polymérases, ligases, topoisomérases, protéines SSB.
Qu’est-ce qu’un hétéroduplexe ?
ADN hybride = allèles différents.
Expliquez la régénération des deux jonctions de Holliday.
Régénération des brins qui ont été perdus lors de la cassure double brin à partir du chromosome homologue.
Ou est la résolution lorsqu’il n’y a pas de réarrangement ?
Jonctions X et Y au site 2.
Ou est la résolution lorsqu’il y a un réarrangement ?
- Jonctions X au site 1.
- Jonctions Y au site 2.
Que permettent les protéines échangeuses de brins ?
Elles vont permettre l’invasion des brins.
Quelles sont les protéines échangeuses de brins chez E. coli ?
RecBCD, RecA, RuvAB, RuvC.
Quelles sont les étapes, en bref, de la recombinaison homologue chez E. coli ?
- Cassure double brin.
- Génération des deux simples brins.
- Invasion de brin.
- Élongation.
- Résolution des jonctions de Holliday.
De quoi est constitué RecBCD ?
3 sous-unités, produit de l’Expression de 3 gènes : RecB, RecC et RecD.
Quelles sont les deux fonctions de RecBCD ?
Nucléase et hélicase.
Quels sont les deux rôles successifs de RecBCD ?
- Génère des extrémités simple brin.
2. Recrute la protéine d’échange de brins RecA, sur le simple brin.
Que fait la fonction hélicase de RecBCD ?
Sépare les deux brins en hydrolysant de l’ATP pour progresser le long de l’ADN.
Les actions de RecBCD sont contrôlées par quoi ?
Sites CHI = points chauds de recombinaison.
Que fait RecC ?
- Reconnaît les séquences CHI et se lie fortement à ces sites.
- Inactive l’hélicase.
- Inactive les nucléases.
- Favorise la digestion de l’autre brin.
Qu’est-ce que RecD ?
Une hélicase 5’ vers 3’.
Qu’est-ce que RecB ?
Hélicase 3’ vers 5’ et nucléase multifonctionnelle.
Est-ce que les actions nucléases et hélicase sont simultanées ?
Oui.
Que se passe-t-il lorsque RecBCD rencontre une séquence CHI ?
L’action nucléase est inhibée sur 1 des 2 brins. Cette action est dépendante de l’orientation de CHI (3’ vers 5’).
Quel brin est épargné et quel brin est dégradé ?
Le brin parcouru dans le sens 3’ vers 5’ est épargé.
Le brin parcouru dans le sens 5’ vers 3’ continue d’être dégradé. RecD est inactivé, RecB est active.
Quelles sont les deux premières étapes de RecBCD hélicase/nucléase chez E. coli ?
- Génère des extrémités simple brin.
2. Recrute la protéine d’échange de brins RecA, sur le simple brin.
Comment se forme le filament de RecA ?
- Passage du site CHI qui induit un change,ent de conformation de RecBCD.
- RecBCD recrute les protomères de RecA sur le brin portant le 5’-CHI-3’.
- Un RecA attire d’autres RecA.
Quels sont les avantages des séquences CHI ?
- Elles augmentent 10 fois la fréquence de recombinaison.
2. Leur influence reste importante sur une région environnante de 20 kb.
Chez E. coli, quelle est la fréquence des sites CHI ?
Ils sont sureprésentés.
Que se passe-t-il lorsqu’il y a de l’ADN étranger dans E. coli ?
Tout ADN étranger qui entre dans E. coli sera pris en charge par RecBCD, qui le dégradera entièrement, faute d’avoir rencontré des séquences CHI spécifiques d’E. coli sureprésentées.
Que se passe-t-il lorsqu’il y a de l’ADN d’autres E. coli dans E. coli ?
De l’ADN provenant d’autres E. coli sera utilisé pour faire de la recombinaison, parce qu’il possède les mêmes séquences CHI en très grand nombre.
Comment est-ce que les protéines échangeuses de brins dirigent l’appariement de molécules d’ADN homologues ?
- Reconnaissance des régions homologues.
2. Appariement des molécules.
Comment fonctionne RecA ?
- En agglomérats : 100 s.u. pour 300 b.
- Manipule jusqu’à 4 simples brins.
- Étend 1,5 fois la longueur du brin.
- 0.5 nm entre 2 bases.
- Recherche le brin homologue à l’intérieur du filament des RecA.
Dans quel sens y a-t-il formation efficace de filament RecA ?
5’-3’.
Quelles sont les deux premières étapes permettant à RecA de rechercher le brin homologue ?
- RecA se lie à une molécule simple brin.
2. Ce complexe RecA-ADNsb recherche activement la région complémentaire sur un ADNdb.
Quel est le critère de recherche pour RecA ?
La complémentarité des bases.
quels sont les deux sites de liaison de RecA à l’ADN ?
- Site primaire = 1er ADNsb lié.
2. Site secondaire = ADNdb.
Que contient la structure tricaténaire de RecA ?
Elle contient plusieurs centaines de pb d’ADN hybride.
Ou s’effectue l’échange des brins d’ADN ?
Dans la structure tricaténaire de RecA.
Comment est-ce que RecA peut chercher des fragments homologues ?
À cause des liaisons entre RecA-ADNsb et l’ADN bicaténaire qui sont faibles, transitoires et indépendantes de la séquence.
Quel est le montant de pb suffisant pour valider une homologie de séquence ?
15 pb.
Lorsque la région homologue est reconnue, RecA forme un complexe stable avec quoi ?
- La molécule simple brin (coupée).
2. Son homologue sur la molécule double brin.
Que nécessite l’échange de brins avec RecA ?
- Rupture des liaisons WC de la molécule db au site secondaire, et reformation de ces mêmes liaisons avec la molécule sb au site primaire.
- Formation d’une structure en double hélice par la molécule hybride (hétéroduplexe).
Comment sont maintenues les deux molécules d’ADN hybrides après l’initation de l’échange des brins ?
Par 2 jonctions de Holliday.
Que fait RuvAB ?
Il reconnaît les jonctions de Holliday créées par RecA et favorise la migration des branches.
Que fait RuvA ?
Reconnaît la structure de jonction de Hollida indépendamment de la spécificité des séquences.
Que fait RuvB ?
Une hélicase qui déplace les molécules hybrides (ATP).
Quelles sont les caractéristiques de RuvA ?
- Basique (chargé +) du côté des sites de liaison à l’ADN.
- Acide (-) de l’autre côté.
- Exception : 8 résidus acides repoussent les O- et donc éloignent l’ADN de la jonction de Holliday.
Que recrute RuvA ?
Deux RuvB.
Que fait RuvC ?
L’endonucléase RuvC fonctionne avec RuvA et RuvB pour couper les brins à la jonction de Holliday. Elle incise spécifiquement les brins homologues qui ont la même polarité, de manière à ce que l’ADN ligase puisse relier une extrémité 3’-OH avec une 5’-P. Selon le point de coupure, la région d’ADN hétéroduplexe sera recombinante ou non.
Que permet l’incision de RuvC à des séquences spécifiques ?
Cette faible sélectivité assure une élongation minimale des branches après qu’une jonction de Holliday se soit formée.
Que se passe-t-il s’il n’y a pas de mécanisme fonctionnel de recombinaison chez les Eucaryotes ?
Les lésions de l’ADn peuvent se produire lors de la séparation des chromosomees homologues. Celles-ci sont létales à court (apoptose) ou moyen terme (cancer).
Que se passe-t-il lors de la recombinaison homologue lors de la méiose ?
- Transmission de l’intégrité du génome haploide.
- Brassage des allèles (gamètes différents).
Que se passe-t-il lors de la première division de méiose dans la recombinaison homologue ?
Les chromatides soeurs sont appariées.
Que se passe-t-il lors de la deuxième division de méiose dans la recombinaison homologue ?
Les chromatides soeurs se séparent.
Que se passe-t-il en absence de recombinaison ?
- Les chromosomes s’alignent difficilement.
- Non-disjonction.
- Gamètes déséquilibrées.
Que se passe-t-il lorsque les chromosomes sont sur/sous- représentés ?
Faible fertilité.
Que fait SPO11 ?
Elle est activée spécifiquement lors de la méiose et génère des cassures double brin à des régions peu spécifiques, mais en dehors des nucléosomes.
Quand est-ce que SPO11 est activée ?
Au début de l’appariement des chromosomes homologues.
Quel est le mécanisme de SPO11 ?
- Une tyrosine (-OH) attaque le pont phosphodiester en générant une liaison covalente protéine-ADN.
- 2 s.u. de SPO11 clivent 2 nucléotides pour générer une coupure double brin transitoire.
Le mécanisme de clivage de SPO11 est analogue à quoi ?
Au mécanisme des toposiomérases 1.
Que fait MRX, et il est analogue à quoi ?
MRX va générer 2 extrémités simple brin grâce à ses multiples sous-unités nucléases. Il est analogue à RecBCD.
Quelles sont les trois sous-unités de MRX ?
Mre11, Rad50 et Xrs2.
MRX agit sur quelle extrémité des simple brins et est associé à quoi ?
Extrémité 5’ (3’-OH ne sont pas dégradées) et est associé à SPO11.
Quels sont les analogues de RecA ?
Dmc1 et Rad51.
Dmc1 et Rad51 agissent quand ?
- Dmc1 : méiose.
- Rad51 : mitose et méiose.
Que fait Dmc1 ?
Favorise la recombinaison inter-homologues (entre les chromatides homologues non-soeurs).
Que forment les protéines Y ?
Des complexes de recombinaison.
Que fait Rad52 ?
Intéragit avec Rad51 en favorisant la formation des filaments de Rad51.
