7. Transposition d'ADN Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que la transposition ?

A
  • Cas particulier de recombinaison.

- Déplace, ou copie et déplace, un segment d’ADN à un autre endroit du génome.

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2
Q

Quel est le type de séquence induit par la transposition ?

A

Élément transposable ou transposon.

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3
Q

Qu’est-ce qu’un déplacement sans duplication dans la transposition ?

A

Excision de l’ancien site et insertion dans le nouveau site.

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4
Q

Qu’est-ce qu’un déplacement avec duplication ?

A

Copies de l’élément dans les sites ancien et nouveau.

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5
Q

Que nécessite le déplacement des transposons ?

A

Une recombinaison des séquences des extrémités du transposon avec celles de son site d’acueil.

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6
Q

Ou peuvent s’insérer des transposons ?

A
  1. Au milieu de la séquence codante d’un gène et l’inactiver.
  2. Dans la séquence régulatrice et modifier ainsi l’expression du gène associée.
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7
Q

Quelles sont les caractéristiques des transposons ?

A
  • Présents dans le génome de tous les organismes vivants.
  • Source majeure de mutation.
  • Responsables de certaines maladies génétiques, cancers.
  • Utilisés comme vecteurs de transformation génétique.
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8
Q

Expliquez l’exemple de la globine theta.

A

Le transposon ALU s’est inséré dans le gène dormant de la globine theta. ALU contient des séquences activatrices de transcription et a activé la globine theta.

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9
Q

Que sont les syncytines ?

A

Protéines d’origine rétrovirale qui ont été recrutés pour assurer la synthèse d’une membrane du placenta d’origine embryonnaire (syncytiotrophoblaste).

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10
Q

Est-ce que les transposons ont une durée de vie illimitée ?

A

Non, lorsqu’ils “meurent”, ils sont remplacés par un autre gène équivalent.

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11
Q

Quelles sont les trois classes de transposon ?

A
  • Transposons à ADN.
  • Transposons à ARN.
  • Rétrotransposons non viraux.
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12
Q

De quoi sont composés les transposons à ADN ?

A

1 transposase + 2 sites de recombinaison.

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13
Q

Que contiennent les sites de recombinaison dans les transposons à ADN ?

A
  • 25 pb à plusieurs centaines de pb.
  • séquences plus ou moins répétées, inversées.
  • Sites de liaison à la transposase.
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14
Q

De quoi sont formées les séquences flanquantes du transposon à ADN ?

A

Sont formées d’un même mptif dupliqué de 2 à 20 pb. Elles sont générées lors du processus de recombinaison.

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15
Q

De quoi est composé un transposon autonome ?

A

1 transposase et 2 sites de recombinaisons.

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16
Q

De quoi est composé un transposon non autonome ?

A

2 sites de recombinaison, mais peut utiliser la transposase d’un transposon autonome.

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17
Q

Que contiennent les sites de recombinaisons des transposons à ARN ?

A
  • Idem à ADN.

- Imbriqués dans des longues séquences répétées : LTR.

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18
Q

Quelles sont les 2 protéines encodées par l’ARN des rétrotransposons ?

A
  1. Une intégrase = transposase.

2. Une transcriptase inverse = ADN polymérase qui utilise l’ARN comme matrice pour synthétiser de l’ADN.

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19
Q

Pourquoi la transcriptase inverse est nécessaire ?

A

Pour rétro-transcrire l’intermédiaire ARN en ADN double brin, afin de pouvoir l’intégrer au génome de l’hôte.

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20
Q

Quelle est la différence entre rétrotransposons et rétrovirus ?

A
  • Le génome d’un rétrovirus est empaqueté dans une capsule virale qui peut sortir de sa cellule hôte pour en infecter une autre.
  • La séquence d’un rétrotransposon reste prisonnière de sa cellule hôte et ne peut se déplacer que vers de nouveaux sites à l’intérieur de cette même cellule.
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21
Q

Quelle est la caractéristique générale des rétrotransposons poly-a ?

A

Pas de séquences terminales inversées et répétées, au contraire, les 2 extrémités de l’élément portent des régions distinctes : 5’UTR et 3’UTR.

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22
Q

Les rétrotransposons poly-a peuvent prendre quelles formes ?

A

Formes autonomes et non autonomes.

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23
Q

Dans les rétrotransposons poly-a, que sont les deux séquences flanquantes ?

A

Se sont des sites d’intégration dans l’ADN cible (hors transposon).

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24
Q

Quelles sont les deux protéines indispensables qu’encode l’ARN des rétrotransposons ?

A
  • ORF-1 code pour une protéine de liaison à l’ARN.

- ORF-2 code pour une protéine à double fonction : transcriptase inverse et endonucléase.

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25
Q

Quelles sont les deux grandes étapes du déplacement d’un transposon à ADN ?

A
  1. Excision du transposon de son site et intégration à un nouveau site.
    - La transposase se lie aux séquences terminales répétées et inversées pour former un complexe ADN-protéine stable (le transposome = complexe synaptique).
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26
Q

Que fait la transposome ?

A
  1. Maintient les sites de recombinaison ensemble.

- 2. Protège l’ADN des enzymes de dégradation.

27
Q

Quelle est la première attaque nucléophile dans le déplacement d’un transposon à ADN ?

A

Attaque d’un pont phosphodiester du site d’insersion de l’ADN cible par l’une des 2 extrémités 3’-OH libres du transposon.

28
Q

Que clivent les s.u. de la transposase ?

A

1 brin d’ADN à chaue extrémité du transposon, exactement à la jonction avec l’ADN hôte flanquant, en générant 2 extrémités 3’-OH.

29
Q

Quelle est la deuxième attaque nucléophile dans le déplacement d’un transposon à ADN ?

A

Les 2 extrémités 3’-OH sont libérées en premier par la transposase et attaquent les ponts phosphodiester du site d’insertion de l’ADN cible.

30
Q

Qu’est-ce qu’une trans-estérification ?

A

Un transfert de brin.

31
Q

Qu’assure la structure en “fer à cheval” du transposome ?

A

Assure la création des séquences flanquantes au même site cible.

32
Q

La taille des portions d’ADN simple brin dans le déplacement d’un transposon à ADN est dépendante de quoi ?

A

Du nombre de bases qui séparent les deux sites d’insersion du transposon (séquences flanquantes).

33
Q

À quoi servent les 2 autres extrémités 3’-OH à la fin du déplacement d’un transposon à ADN ?

A

Servent d’amorce pour être élonguées par une ADN polymérase de la cellule.

34
Q

Qu’est-ce qui termine la jonction dans le déplacement d’un transposon à ADN ?

A

Une ADN ligase.

35
Q

Expliquez le clivage de brins non-transférées.

A

Leurs extrémités 5’-P ne se lient pas directement à l’ADN cible lors de la réaction de transfert.

36
Q

Donnez l’exemple de Tn7 pour expliquer le clivage de brins non-transférés.

A

Tn7 possède une protéine à fonction endonucléase (TnsA) qui coopère avec la transposase TnsB pour exciser Tn7 de son site de départ.

37
Q

Chez une bactérie, à quelle fréquence est dupliqué le transposon et quel est ce mécanisme, lors de la réplication d’un transposon à ADN ?

A

Il est dupliqué à chaque cycle de transposition grâce à un mécanisme semblable au “couper-coller” pour l’étape d’assemblage du transposome. Il n’y a pas de clivage des brins non transférés, donc le transposon reste à son site d’origine.

38
Q

Expliquez comment se forme la structure de 2 fourches de réplication chez une bactérie lors de la réplication d’un transposon à ADN.

A
  • Les extrémités 3’-OH se lient aux sites de l’ADN cible par réaction de transfert de brin.
  • Les extrémités 5’-P restent liées aux sites de l’ADN d’origine.
39
Q

Quelles sont les deux structures de la fourche de réplication lors de la réplication d’un transposon à ADN chez une bactérie ?

A
  1. La machinerie de réplication ne s’assemble que sur une seule fourche.
    - Les deux extrémités 3’-OH libérées de l’ADN cible servent d’amorces pour la synthèse d’ADN.
40
Q

Quel est le bilan de la réplication d’un transposon à ADN chez une bactérie ?

A

Réplication du transposon, incluant les séquences terminales répétées et inversées et de ses régions flanquantes répétées, suite à l’incision générée par l’attaque des extrémités 3’-OH libres du transposon.

41
Q

Pourquoi la réplication d’un transposon à ADN est risquée chez une bactérie, et quelle est la solution ?

A
  • Il génère souvent des inversions ou des délétions de grande taille dans les chromosomes.
  • L’excision complète du transposon est bien moins risquée.
42
Q

Que comprend le transcrit dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A
  • Promoteur.
  • Gènes de la région centrale : transcriptase inverse, intégrase…
  • Se termine avec la séquence LTR en 3’.
43
Q

Dans la réplication par intermédiaire à ARN, qu’est-ce qui se déplace ?

A

Seul le transcrit (ADN sb).

44
Q

Que fait la transcription chez les rétrotransposons et les rétrovirus dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

La transcription de leur séquence d’ADN est fait par une ARN polymérase de la cellule hôte.

45
Q

Que se passe-t-il avec le transcrit (ARN) dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

Il est rétro-transcrit en ADN complémentaire double brin par la transcriptase inverse.

46
Q

Quelles sont les étapes menant au clivage des nucléotides terminaux dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A
  • L’ADNc est reconnu par l’intégrase.
  • Elle va se lier aux deux extrémités de l’ADNc.
  • Elle va cliver quelques nucléotides terminaux aux extrémités 3’.
47
Q

Que font les extrémités 3’-OH dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

Les extrémités 3’-OH débarassées de quelques nucléotides terminaux vont attaquer directement l’ADN cible.

48
Q

Que fait l’intégrase dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

Elle catalyse la réaction de trasnfert des brins à extrémités 3’-OH libres à l’ADN cible.

49
Q

Est-ce qu’il y a une spécificité de site d’intégration du transposon dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

Non.

50
Q

Qui répare le segments délétés lors de la réaction de transfert des brins dans la réplication par intermédiaire à ARN et quelles protéines le font ?

A
  • La cellule hôte.

- L’ADN polymérase et la ligase.

51
Q

Quelles sont les trois types de séquences des LTRs dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A
  • Unique U3’.
  • Unique U5’.
  • Répétée R.
52
Q

Qu’utilise le rétrovirus comme amorce dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

Il utilise un ARN de transfert comme amorce pour la synthèse du 1er brin d’ADNc.

53
Q

L’ARNt s’apparie avec quoi pour synthétiser quoi dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A
  • PBS.

- ADNc.

54
Q

Quelles sont les deux activités exercées par la transcriptase inverse dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A
  • ADN polymérase.

- RNase H.

55
Q

Comment est-ce que la transcriptase inverse sépare l’hybride ADN/ARN dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

En dégradant le segment d’ARN 5’-R’U5-.

56
Q

La copie ADNc va s’hybrider avec quoi dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

La copie ADNc ARNt de la séquence répétée 5’ de l’ARN va s’hybrider avec la séquence répétée 3’ de l’ARN. Elle va copier l’ARN de son extrémité 3’ vers on extrémité 5’, avec l’ajout en 5’ de la séquence U5.

57
Q

L’ARN va être copié jusqu’à quand dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

Jusqu’à la séquence de PBS en 3’. L’action Rnase H de la transcriptase inverse dégrade l’ARN à mesure que sa rétro-transcription prgresse, mais garde la séquence PPT intacte.

58
Q

Qu’est-ce qui est régénéré lorsque la séquence PPt est gardée intacte dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

3’-U3-R-U5-5’.

59
Q

PPT sert à quoi et qu’est-ce qu’il génère dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A
  • Sert d’amorce ARN pour la synthèse du brin complémentaire de l’ADNc par la transcriptase inverse.
  • Génère 5’-U3-R-U5-3’.
60
Q

Que se passe-t-il lorsque l’ARNt est retiré du premier brin d’ADNc dans la réplication par intermédiaire à ARN ?

A

Son extrémité portant la séquence PBS vient s’hybrider avec la séquence PBS complémentaire sur le 2e brin de l’ADNc.

61
Q

Est-ce que les transposases et les intégrases sont dans la même famille de protéines ?

A

Oui.

62
Q

Décrivez la structure des transposases et intégrases.

A
  • 1 site catalytique (motif DDE) pour clivage en 3’-OH (ADN et ADNc) et transfert de brin.
  • 2 aspartates et 1 glutamate : coordonnent l’action des ions métalliques Zn2+ et/ou Mn2+.
63
Q

Est-ce que les transposases et intégrases sont spécifiques aux éléments qui les portent ?

A

Oui, les régions de reconnaissance de site sont très différentes.