7 Flashcards
Pourquoi est-ce que l’intégrité du génome est important (2) ?
1- La division cellulaire
2- La préservation du génome de génération en génération
Qu’est-ce qui se passe quand il y a trop de mutations dans une cellule somatique ?
Destruction d’un individu
Qu’est-ce qui se passe quand il y a trop de mutations dans une cellule germinale ?
Destruction de la lignée d’une espèce
Vrai ou faux : une mutation et une altération sont synonymes.
Faux
La probabilité d’apparition d’une mutation dépend de quoi (4) ?
- La fréquence des dommages
- La vitesse de réparation
3 – Le potentiel mutagène des dommages (capacité des altérations à devenir des mutations)
4 – La sélection des mutations avantageuses
Quelles sont les 2 raisons principales de mutations et les expliquer ?
1 – Les erreurs de transcription
– La machinerie transcriptionnelle n’est pas 100 % fidèle.
2. Les lésions chimiques ou physiques
– L’ADN subit des agressions par des :
– agents chimiques, naturels ou artificiels, ou des radiations qui cassent ou modifient les bases.
– peut causer une mutation et aussi bloquer la réplication ou la transcription.
C’est quoi une mutation et nommer les 2 formes ?
Tout changement de séquence de l’ADN
- Substitution
- Ajout ou perte
C’est quoi une substitution ?
Changement d’une base pour une autre :
— Soir une transition ou une transversion.
C’est quoi une insertion/déletion ?
Un réarrangement chromosomique
Vrai ou faux : un mésappariement est une mutation.
Faux
C’est quoi les différences entre une transition et une transversion ?
– Une transition est 10 fois plus fréquente qu’une transversion.
– Une transition est quand on ne change pas de classes (purine pour purine, pyrimidine pour pyrimidine).
ADN original : 5’-GCA-3’ —-> ADN muté : 5’-GTA-3’
– Une transversion, c’est quand on change de classe (purine pour pyrimidine).
ADN original : 5’-ATG-3’ —–> ADN muté : 5’-CTG-3’
Si un dCTP est incorporé en face d’un T, quelle mutation en résulte ?
Faire dessin :
Transversion
Quelles sont les erreurs de réplication (2) ?
1- Mésappariement
2- Erreurs de glissements
- insertion : dans les répétition courtes en tandem
- délétion : quand le brin matrice fait une boucle
C’est quoi qui corrige les erreurs de réplication ?
L’exonucléase 3’ (augmente la fidélité de 100x)
Le système de réparation de mésappariement doit répondre à quels 2 défis ?
- Inspecter et réparer les mésappariements rapidement avant la fixation de la mutation par la réplication de l’ADN.
- Reconnaître le nucléotide mal apparié et non celui de l’autre brin.
Comment pouvons-nous distinguer entre le brin mère et le brin nouvellement synthétisé ?
E Coli méthyle les 2 brins mère (avant la réplication) de l’ADN sur le A de la séquence 5’GATC avec la méthyltransférase DAM.
Lors de la réplication, seul un brin va être méthylé, le brin parental —> reste hémiméthylé pendant quelques minutes.
Décrire le mécanisme d’action de la réparation des mésappariements.
- MutS se promène sur l’ADNdb nouvellement répliqué (hémiméthylé) et va reconnaitre le mésappariement.
- Recrute MutL-ATP et MutH inactif
- Le complexe se promène (dépasse le mésappariement) pour localiser la 1ʳᵉ séquence 5’GATC méthylée —-> ce qui active MutH.
- MutH activé clive l’ADN non méthylé en 5’ et en 3’ (avant le mésappariement et après la séquence hémiméthylée).
5- Une hélicase enlève le bout de l’ADN clivé par MutH.
5- L’ADN Pol III et une ligase remplissent la brèche.
À quoi sert MutL ?
À fournir de l’énergie (ATP) pour faire bouger le complexe.
Vrai ou faux : le système de réparation des mésappariements chez les eucaryotes est très différent.
Faux, similaire, contient des analogues de MutS (MSH) et de MutL (MLH).
Mais pas d’hémiméthylation :
– Avant d’être ligaturés, les fragments d’Okazaki ont une cassure qui sert de point de départ à la réparation.
– Les MSH (MutS) agissent avec le anneau coulissant.
C’est quoi un dommage endogène ?
Un dommage produit naturellement par le corps humain et qui se sert souvent de l’O2 ou de l’H2O.
C’est quoi le dommage endogène le plus fréquent ?
Une désamination —> l’enlèvement d’un groupe amine d’une base.
Quelle est la désamination la plus fréquente ?
La désamination de la cytosine —> Uracil
- L’uracile est une base non-naturelle pour l’ADN, mais
naturelle pour l’ARN.
- va causer une transition (mutation), C–> T
Décrire la désamination de l’adénine.
Adénine désaminée → hypoxanthine (potentiel mutagène)
– Arrive spontanément.
– va causer une transition, parce que l’hypoxanthine s’apparie avec un C (A –> G).
Décrire une désamination de la guanine.
Guanine désaminée —> Xanthine
– La xanthine s’apparie avec la cytosine aussi, alors ne cause aucune mutation ou problème.
Vrai ou faux : est-ce que la thymine peut subir une désamination ?
Faux, elle n’a pas de groupement amine.
Vrai ou faux : la méthylation est aussi une altération ?
Faux :
– L’ADN des vertébrés contient des 5’méthylcytosines —> la méthylation se fait dans les sites 5’CG ou CpG.
– Utile pour l’accélération ou pour ralentir la réplication.
Décrire la désamination d’une 5’méthylcytosine.
5-méthylcytosine désaminée → thymine
– Cause une transition (C → T).
– Points chauds de mutations —> mutation les plus fréquentes
Vrai ou faux : une dépurination est une altération exogène.
Faux, endogène.
Que fait une dépurination ?
Hydrolyse spontanément des liaisons N-glycolytiques.
Désoribose sans purine, remplacé par un OH au site AP (APurinique)
Quelle est la seule altération qui peut être à la fois exogène et endogène et nommer les sources ?
L’oxydation.
Source Endogène : la chaine respiratoire
Sources Exogène : radiation ionisante, ultraviolets, agents chimiques générant des radicaux libres.
Quelle est l’oxydation la plus fréquente et la décrire.
L’oxydation de la guanine
– 8-oxoG
– s’apparie avec l’adénine.
– Cause une transversion (G–> T)
– mutation la plus fréquente dans les cancers humains
Est-ce que l’alkylation est une altération exogène ou endogène ?
Exogène
C’est quoi l’alkylation ?
L’ajout spontané d’un groupement méthyl ou éthyl sur le phosphate ou les bases de l’ADN.
Quel est un site sensible à l’alkylation et la décrire.
L’oxygène du carbon 6 de la guanine
– génère de l’O6-méthylguanine.
s’apparie à la thymine. (ajout de CH3 sur un des liens possibles que peut faire la guanine, seulement 2 liens possibles maintenant)
– cause une transition. (G —> A)
L’oxydation de la guanine fait quelle sorte de dommage ?
Une distorsion de la double hélice.
Quelles sortes de dommages font les UVB et UVC et comment ?
Des dommages directs à l’ADN en provoquant des fusions photochimiques entre deux bases pyrimidiques adjacentes.
L’ADN absorbe les longueurs d’onde proches de 260 nm :
– UVc = 100 à 280 nm
– UVB = 280 à 315 nm
Quels sont les 2 différents types de dommages que peuvent créer les UVB et UVC ?
1- Dimères cyclobutaniques de pyrimidines (CPD) (85%)
– Liaison covalente entre les carbones 5 et 6 des 2 pyrimidines adjacentes
– Distortion de 7 à 9° par rapport à la conformation B de l’ADN
– Bloque la majorité des ADN et ARN polymérases
2- Photoproduit pyrimidine-(6-4)-pyrimidone (6-4PP) (15%)
– Liaison covalente entre le carbone 6 d’une pyrimidine et le 4 d’une autre
– Distortion de 44 degrés par rapport à la conformation B de l’ADN
– Bloque la vaste majorité des ADN et ARN polymérases
Quelles sortes de dommages font les UVA et comment ?
Des dommage indirects :
– UVA = UV long = 315-400 nm, alors peu ou pas absorbé par l’ADN.
MAIS, excitent d’autres chromophores cellulaires (structures qui absorbent de la lumière).
- tryptophane, sérotonine, hydroxytryptamine
– Les chromophores excités vont générer des ROS (Reactive Oxygen Species).
- L’ADN sera oxydé via ses ROS (comme l’8-oxoG)
Est-ce que les rayons gamma et X sont des altérations endogènes ou exogènes ?
Exogène.
Quelles sortes de dommages causent les rayons gamma et X et comment ?
Des cassures bicaténaires de l’ADN en attaquent le désoxyribose du squelette de l’ADN.
Est-ce que les analogues de bases sont des altérations endogènes ou exogènes ?
Exogène.
Quelles sortes de dommages causent les analogues de bases et comment ?
Des mutations par mésappariement.
– des composés qui imitent les nucléotides normaux et sont incorporés dans l’ADN lors de la réplication.
Décrire le mécanisme d’action du 5-bromo-uracil.
- Analogue à la thymine.
- Mais s’apparie à la guanine (forme énol)
A-5BU (céto) –> après réplication on à :
A-T
G-5BU (énol) —> après deuxième réplication on à :
G-C
5BU-G
- Cause une transition.
Est-ce que les agents intercalants sont des altérations endogènes ou exogènes ?
Exogène.
Comment fonctionnent les agents intercalants et leurs conséquences ?
S’intercalent entre les bases de l’ADN et provoquent des additions ou des délétions d’une ou plusieurs paires de bases.
L’ADN polymérase a du mal à passer à travers l’ADN maintenant tordu ou étiré par l’agent intercalant.
Quelles sont les 2 conséquences les plus prévalentes des altérations ?
1- L’empêchement de la réplication ou de la transcription —> cassure mono-bicaténaire
2- La provocation d’un changement permanent de l’ADN après la réplication —> analogues de bases, désamination.
Nommer les différents mécanismes de réaction (4).
1 – Réversion directe –> Photoréactivité et Méthyltransférase
2 – BER
3. NER
4 – Translésion
Décrire le mécanisme de réversion directe, la photoréactivité.
L’enzyme photolyase va utiliser l’énergie de la lumière donnée par les UVA (UV longs) pour rompre les liaisons covalentes entre les pyrimidines adjacentes (causées par les UVB et UVC).
UVB et UVC causent des dimères de pyrimidine ➡️ en obscurité, la photolyase se lie au dimère (étape longue) et reste liée tant qu’il n’y a pas de lumière) ➡️ la lumière catalyse la réaction de l’enlèvement du CPD et l’affinité de l’ADN pour la photolyase devient nulle, alors elle se dissocie.
Quels organismes peuvent utiliser la photoréactivité ?
Les procaryotes et les eucaryotes inférieurs.
Décrire le mécanisme de réversion directe, la méthyltransférase.
Répare le O6-méthylguanine.
Enlève le méthyl de la guanine et le transfère sur ses cystéines (la méthyltransférase contient des résidus de cystéine).
Pourquoi est-ce que le mécanisme de méthyltransférase est si coûteux en énergie ?
Parce que c’est une enzyme suicide, elle ne peut qu’être utilisée une seule fois.
Décrire le mécanisme de BER.
– Une enzyme spécifique va enlever seulement la base endommagée.
– Rapide et efficace.
– Besoins d’une différente enzyme à chaque type de dommage.
– Double action :
– Glycosylase : reconnait et enlève la base et génère un site AP —> hydrolyse le lien glycosidique entre la base et le désoxyribose.
– AP endo- and exonuclease : enlève le site AP.
– Finalement, une ADN Pol et une ligase remplissent la brèche.
Quelle est la différence entre la BER et la réversion directe ?
Dans la réversion directe, nous gardons le nucléotide original ; dans BER, nous remplaçons le nucléotide endommagé.
Décrire le mode de réparation NER.
- Non spécifique
- S’occupe des dommages non reconnus par les autres mécanismes.
MÉCANISME : - Reconnaît une déformation de la double hélice.
- Enlève une partie d’ADNsb responsable de la déformation.
5 – Remplir la brèche par une ADN polymérase et une ligase.
Décrire le mécanisme d’action de NER chez les procaryotes.
UvrA et UvrB scrutent l’ADN jusqu’à temps qu’UvrA détecte une distorsion dans l’ADN ➡️ UvrB ouvre la double hélice et recrute UvrC ➡️ UvrC crée 2 incisions (8 nt en 5’ et 4-5 nt en 3’) ➡️ hélicase UvrD enlève le fragment de 12-13 nt contenant la lésion ➡️ ADN pol et ligase remplissent la brèche.
Décrire le mécanisme d’action de NER chez les eucaryotes.
Même principe que chez les procaryotes, mais incluant plus de 25 protéines.
XPC reconnait la lésion ➡️ XPA, XPD et RPA ouvrent et stabilisent l’hélice ➡️ XPF et XPG coupent en 5’ et en 3’ (segment de 23-32 nt) ➡️ ADN pol et ligase remplissent la brèche.
Comme la NER est générale, pourquoi a-t-on besoin de la BER (2) ?
1 – NER est énergivore et lent, tandis que BER est rapide et efficace.
2. Tous les dommages ne créent pas des distorsions, alors NER ne peut pas tout réparer.
C’est quoi la synthèse translésionnelle ?
- Un mécanisme de réparation de l’ADN qui permet à la cellule de continuer la réplication de l’ADN, même en présence de dommages dans le brin d’ADN, en incorporant un nucléotide non spécifiquement.
-Peut introduire des mutations —> pas très fidèle
Décrire la translésion chez les mammifères.
– L’anneau coulissant (PCNA) est ubiquitiné suite à un blocage de l’ADN pol par un dommage.
– PCNA-ubi recrute l’ADN pol translésionnelle.
Que permet la recombinaison ?
Des échanges génétiques entre régions homologues.
Dans quels 2 processus est impliquée la recombinaison ?
1 – Le crossing-over dans la méiose
2. La réparation de l’ADN
La recombinaison peut réparer quelles sortes de dommages ?
Les cassures bicaténaires :
– N’a pas de brin matrice comme modèle (parce que les deux sont cassés, BER et NER réparent un seul brin, alors ils ont le deuxième brin intact comme modèle) ; alors on va utiliser la chromosome homologue comme modèle.
Quelles sont les causes possibles pour des cassures bicaténaires ?
– Radiations ionisantes et agents mutagènes
– causent des cassures directement ou via un blocage de la fourche de réplication.
Lorsque les cassures bicaténaires sont réparées par recombinaison, elles peuvent former quelle structure ?
Chicken foot
Ça veut dire quoi homologues ?
Identiques ou quasi identiques sur une longueur
d’au moins 100 pb
Résumer le mécanisme d’action du Crossin-Over.
- Deux molécules d’ADN homologues sont alignées.
- Introduction des cassures dans l’ADN, ensuite modifiées pour créer des régions d’ADNsb complémentaires.
- L’invasion d’un brin :
– Appariement de la région d’ADNsb avec la région d’ADNsb complémentaire de l’autre brin. - La jonction de Holliday :
– Les 2 molécules d’ADN sont connectées par croisement des brins d’ADN.
– La jonction migre pour augmenter la grandeur de la séquence appariée —> migration d’embranchement. - Coupure de la jonction de Holliday :
– Résolution : regénère 2 ADNsb indépendants.
C’est quoi un hétéroduplexe ?
Quand quelques paires de bases sont mésappariées dans l’invasion de brin dans le crossing-over.
Quelle est la différence entre un produit croisé ou non croisé ?
Echange physqieu de segments d’adn ???? CHECK THIS
NON-CROISÉ :
Résolution (coupure) aux jonction de Holliday pour le site x et y.
CROISÉ :
Résolution de la jonction x et de la jonction y à la jonction de Holliday.
À quoi sert la voie RecBCD dans la recombinaison et la décrire.
Sert à la réparation des cassures bicaténaires chez E. coli.
RecBCD aménage l’ADN au site de la cassure ➡️ RecA catalyse l’échange des brins en recouvrant les séquences homologues ➡️ RuvA et RuvB catalysent la migration d’embranchement. ➡️ RuvC permet la résolution de la jonction de Holliday.
Décrire plus spécifiquement l’aménagement des cassures pour la voie RecBCD.
RecBCD à 2 fonctions :
- Hélicase
- Nucléase
RecB : hélicase lente 3’->5’ et nucléase
RecD : hélicase rapide 5’->3’
RecC : reconnait le site chi
Résultat : bout d’ADNsb qui termine par un site chi
C’est quoi la séquence du site chi ?
GCTGGTGG
Résumer l’invasion des brins par RecA.
- RecA se lie à un bout d’ADNsb.
- Recherche d’homologie
– Le complexe RecA-DNAsb est la forme active.
– 2 sites de liaison à l’ADN : primaire (à la molécule d’ADN sb) et secondaire (à une séquence homologue) ; - Formation d’un complexe stable entre les 2 molécules d’ADN.
– Appelé molécule de jonction.
– Contient des centaines de pb d’ADN hybride.
Résumer plus spécifiquement la migration d’embranchement.
RuvAB :
- RuvA lie spécifiquement la jonction de Holliday et recrute RuvB
- RuvB est une ATPase hexamérique qui a une fonction d’hélicase qui fait migrer l,embranchement.
Résumer plus spécifiquement la coupure de la jonction d’Holliday.
RuvC :
- Une endonucléase
- Se lie via RuvAB
