ADN Flashcards
Structure de l’ADN
Polymère de désoxynucléotide
Double brin (bicaténaire)
Double-hélice
Unité de base de l’ADN et ARN
acides nucléiques
3 composantes d’un acide nucléique
phosphate
sucre
base azotée
Qu’est ce qu’un nucléotide
unité de base des acides nucléiques
BASE + SUCRE + PHOSPHATE
Qu’est ce qu’un nucléoside
BASE + SUCRE
3 bases azotées toujours présents ARN et ADN
adenine
guanine
cytosine
base azotée propre à l’ADN
thymine
base azotée propre à l’ARN
uracil
qu’est ce qu’une purine
bases azotées plus grandes avec une double bague
2 purines
adenine
guanine
qu’est ce qu’une pyrimidine
bases azotées plus petites avec une seule bague
3 pyrimidines
thymine
cytosine
uracil
Sucre de l’ARN
ribose
Sucre de l’ADN
désoxyribose
Différence entre structure du sucre de l’ADN et ARN
ARN: carbone 2 présente un OH
ADN: carbone 2 ne présente pas un OH
Effet des phosphates sur les nucléotides
Donne une charge négative, ce qui permet des intéractions avec les protéines
Par quel lien sont liés les nucléotides dans l’ADN et ARN
liens phosphodiester
Entre quelles molécules se fait les liens phosphodiester
entre le O du phosphate des carbones 5’ et le OH des carbones 3’ des sucres
sens de lecture de l’ADN
5’ vers 3’
Que représente la position 5’ et 3’ du lien phosphodiester
5’: carbone du sucre qui tient la molécule de phosphate libre
3’: carbone du sucre qui fait la liaison du nucléotide qui suit
Quel est le brin de l’ADN qui va être lu pour la réplication
Brin matrice
Types de nucléotides utilisés dans les lien phosphodiester
triphosphate
Pourquoi est ce qu’on utilise des triphosphates lors de la polymérisation des nucléotides
relâche 2 phosphates et génère de l’énergie pour les enzymes impliqués dans la réplication
3 caractéristiques des brins d’ADN
polarité 5’ - 3’
antiparallèles
complémentaires
Complémentarité des bases azotées
adénine - thymine/uracil
guanine - cytosine
Comment se courbe l’hélice de l’ADN
intéractions faibles (phosphate -)
Quel liason faible permet le lien entre des bases azotées
liens hydrogènes
Que permet la force en hélice de l’ADN
permet de se compacter dans le noyau
Différences entre les liaisons entre A-T et G-C
A-T: 2 ponts hydrogènes
G-C: 3 ponts hydrogènes
Quelle liaison de bases azotées est plus facile à rompre
A-T, car n’a que 2 ponts hydrogènes
Position des bases azotés dans la double hélice ADN
à l’intérieur de l’hélice
Position des sucres et phosphate dans la double hélice
à l’extérieur de l’hélice
À chaque tour d’hélice, que retrouvons nous
2 sillon: un mineur et un majeur
Une dixaine de paires de nucléotide
Les protéines qui se lient à l’ADN sont elles basiques ou acides
Basiques (charge positive)
Quelle structure est formée lorsqu’on compacte de lADN
chromosomes
Est ce que les paires de chromosomes d’un individu qui ont étés doublés sont parfaitement identiques
Non, ils sont similaires par contre (ex: X et Y)
Pourquoi dit ont que la réplication de l’ADN est semi-concervative
Car chaque brin se dissocie, réplique et part indépendamment dans chaque cellule fille
Principe de la réplication de l’ADN
ADN mère se sépare en deux brins matrices qui vont ensuite servir de modèle pour la réplication de l’ADN des cellules filles
Dans quelle phase du cycle cellulaire a eu lieu la réplication de l’ADN
S (interphase)
Rôle du centromère
s’attache au fuseau mitotique
Rôle des télomères
requis pour préserver l’intégrité des extrémités des chromosomes
3 éléments requis pour répliquer adéquatement un chromosome
origine de réplication
centromère
télomères
Où débute la réplication de l’ADN
origine de réplication
Vrai ou faux: la synthèse de l’ADN est unifirectionnelle
faux, elle est bidirectionnelle
Où se forment les fourches de réplication
origine de réplication
Combien de fourches de réplication sont formés par origine
2 (créer une bulle de réplication)
Qu’est ce qui décide ou se produit l’origine de réplication
Si la séquence d’ADN est riche en lien adénine-thymine, l’ADN est plus simple à ouvrir et donc la fourche va surement se retrouver la (moins stable, 2 pont H au lieu de 3)
Vrai ou faux: il n’y a que une origine de réplication sur un même chromosome
Faux
Quelle protéine créer la bulle de réplication
hélicase (ouvre l’ADN double brin, dézipe l’ADN)
Fonction des protéines d’initiation
ouvrent l’hélice en séparant les brins, pour que l’hélicase puisse formé les fourche de réplication
Par quelle protéine s’effectue la réplication de l’ADN
ADN polymérase
3 contrainter de l’ADN polymérase
synthétise que dans le sens 5’ -> 3’
requiert une amorce d’ADN ou d’ARN
requiert une ,atrice (à copier)
Pourquoi est ce que l’ADN polymérase requiert une amorce pour polymériser
elle ne peut pas initier la réplication, doit ajouter un nouveau nucléotide à un bout 3’ (de la matrice) déja existant
Comment sont ajoutés les bases azotés sur le brin matrice pour créer le brin amorce
de manière complémentaire, du sens antiparallèle (polymérise vers 3’ sur le brin amorce, mais direction 5’ sur le brin matrice)
Sur quelle extrémité est ajouté un nucléotide sur le brin amorce
3’
Vers quelle extrémité du brin matrice se fait les liaisons ponts-H entre les bases-azotés
5’
Qu’est ce qui fourni l’énergie pour la polymérisation
Les nucléotides triphosphates
Comment est ce que les nucléotides triphosphates fournissent l’énergie pour la polymérisation
en formant des liens phosphodiester sur le brin amorce, l’ADN polymérase couple la libération d’énergie à la réaction de polymérisation en libérant 2 phosphates du nucléotide
Quel complexe se trouve aux fourches de réplication
complexe hélicase-primase
Étapes de la formation du complexe hélicase-primase
- protéines initiatrices ouvrent l’hélice et liaison de la première hélicase à l’origine de réplication et ouvre l’ADN double brin en formant les fourches de réplication
- la deuxième hélicase vient se joindre après sur l’autre fourche de réplication
- liaison de la primase à l’hélicase au niveau des fourches pour synthétiser des amorces d’ARN
2 types de brins amorce
tardif
conducteur
Pourquoi est-ce qu’on dit brin conducteur
Car la direction de la réplication est dans le même sense que la direction de la synthétisation donc continue
Pourquoi est-ce qu’on dit brin tardif/complémentaire
Car la direction de la réplication est dans le sens opposé à la direction de la synthétisation donc discontinue
Qu’est ce qui fait en sorte qu’un brin ammorce doit se synthétiser de manière discontinue
Puisque la double hélice ADN est antiparallèle, quand l’hélicase ouvre la fourche de réplication, les deux brins matrices sont dans des directions opposés
Le brin ammorce a des pôles opposés du brin matrice
Par contre, la direction de réplication se fait du même côté pour les deux, donc il y a un brin sur lequel la direction de réplication est opposé à sa direction de synthétisation
Nom des fragments qui résulte de la synthétisation discontinue des brins tardifs
fragments d’okasaki
Si la fourche droite contient une réplication continue en haut et une réplication discontinue en bas, que ce passe il du côté gauche
Réplication discontinue en haut et continue en bas
Que retrouve on entre 2 fragments d’okasaki après polymérisation
nick
Qu’est ce qu’un nick
manque d’un lien phosphodiester (brèche dans un brin simple)
Quelle enzyme selle la brèche entre les fragments d’okasaki et comment
ADN ligase
en créant un lien phosphodiester
Chez E coli, quelle enzyme s’occupe de la polymérisation des fragments d’Okasaki
polymérase III
Chez E coli, quelle enzyme s’occupe de dégrader le brin d’ARN qui a initié l’ammorce et le remplacer par un brin d’ADN
polymérase I
Est ce que la primase requiert une amorce pour polymériser des ribonucléotides
Non
Fonction des primases
synthétise des amorces ARN à partir d’une matrice ADN
Fonction ADN polymérase III
utilise amorce ARN sur le brin retardé (plusieurs) et brin conducteur (1 seul) pour synthétiser les fragments d’Okasaki
Fonction ADN polymérase I
enlève amorce ARN (nucléase)
polymérise petits fragments (nick)
Fonction ADN ligase
lie deux bouts ADN en créant un lien phosphodiester et en utilisant de l’ATP
Est-ce que la ligase à besoin d’ATP
oui
Fonction sliding clamp
Protéine circulaire qui maintient l’ADN polymérase et le brin d’ADN durant la synthèse d’ADN
Single stranded binding (SSB) protein fonction
fixe l’ADN simple brin pour empêcher le brin de s’apparier avec son brin complémentaire
Fonction hélicase
sépare les brins
Étapes de la réplication de l’ADN
- Origine contenant majoritairement des liens A-T reconnue par des protéines d’initiation (complexe hélicase et primase)
- Première hélicase forme la fourche de réplication en séparant les liens entre les bases azotés de la fourche de réplication (des deux côtés)
- Deuxième hélicase vient se placer sur l’autre extrémité de la fourche
- Hélicases commence à séparer les deux brins matrices (bidirectionnel)
- Simultannément, les primases ajoutent un brin d’ARN sur le brin conducteur et plusieurs au fur et à mesure sur le brin tardif
- Brin conducteur: ADN polymérase III synthétise ADN de la même direction que la réplication
- Brin tardif: ADN polymérase III synthétise ADN dans la direction opposée que la réplication au fur et à mesure que la primase place des brins d’ARN (fragments d’Okasaki)
- Après synthétisation par l’ADN polymérase III, l’ADN polymérase I dégrade les brins d’ARN (primer) et les remplace par des brins d’ADN
- Les nick formé entre les fragments d’Okasaki sont remplis par synthétisation d’ADN par les ligases
Fonction de la topoiaomérase
relâche le stresse résultant d’un super-enroulement en aval de la fourche en faisant une coupure simple-brin dans l’ADN
Pourquoi est ce que la réplication des télomères cause problème
Après la dégradation des primers/amorce en ARN, il reste un bout de la matrice non répliquée sur le brin tardif puisque l’ADN polymérase ne peut pas démarrer une synthèse d’ADN dans le vide (aucune amorce pour débuter la synthèse)
Sur quelle brin y a t’il un boud d’ADN qui n’a pas été synthétiser
Brin tardif
Quelle enzyme ajoute une séquence d’ADN à l’extrémité OH-3 du brin matrice
Télomérase
Étapes de la réplication par les télomères
- Télomérase se lie au brin matrice et rajoute des séquences répétées à l’aide de sa propre composante ARN
- Brin tardif complèter par ADN polymérase alpha qui porte une activité primase
2 composantes de la télomérase
partie protéique
partie ARN
Quelle partie de la télomérase a une activité d’ADN polymérase capable d’utiliser l’ARN comme matrice
protéique
Dans quel type de cellule agit la télomérase
Cellules souches et gamettes
Quel est la conséquences négatives du raccourcissement des chromosomes par les télomères (autre que souche et gamette)
Vieillissement
Que ce passe il si la télomérase est active dans des cellules autre que les gamettes et cellules souches
Cancer (prolifération incontrolée, plus de sénéscence normale)
Quand survient une mutation de l’ADN
Quand une erreur dans la séquence d’ADN n’est pas corrigée et elle est transmise
Quand est-ce que les mutations dans l’ADN peuvent être hérités
lorsqu’elles surviennent dans des cellules germinales (gamètes)
Est ce que les mutations dans l’ADN peuvent causer un cancer
Oui
2 types de mutation
somatique
germinale
Qu’est ce qu’une mutation somatique
toute mutation qui se produit dans une cellule autre qu’un gamète
3 mécanismes de réparation de l’ADN
Réparation durant la synthèse de l’ADN
Correction post-réplicationnelle des mésappariements
Réparation des lésions par excision
Qu’implique la Réparation durant la synthèse de l’ADN
vérification et autocorrection par l’ADN polymérase
Qu’implique la Correction post-réplicationnelle des mésappariements
reconnaissance du nucléotide mal incorporé, excision et réparation
Qu’implique la Réparation des lésions par excision
bases mutés par déamination, dépurination et radiation UV sont reconnues par de nucléases et excisées
Grâce à quelle caractéristique de l’ADN est ce possible de réparer les mutations
la nature de la double hélice (mutation cause une déformation de la double hélice à cause des liens faibles pont H)
Quelle enzyme vérifie durant la réplication si il y a des erreurs dans la synthèse de l’ADN
La polymérase
Quelle propriété de la polymérase lui permet de réparer ses erreurs
Elle contient deux sites: catalytique et d’édition
Que ce passe il dans l’enzyme polymérase si il y a une erreur dans la synthèse de l’ADN
si un nucléotide ajouté est incorrect, il se déplace temporairement vers le site d’édition (E) pour correction, puis il se replace
De quelle manière est ce que l’ADN polymérase détache le nucléotide qui est erroné (durant réplication)
agit en exonucléase par hydrolyse du lien phosphodiester en reculant sur le brin
Quand est ce que le mécanisme de correction post-réplicationnelle est mis en action
lorsque la polymérase n’a pas détecté la mutation
Étapes de la correction post-réplicationnelle de mésappariements
- Distortion de la double hélice est reconnue par des protéines spécifiques
- Ce complexe recrute une exonucléase
- Une portion du nouveau brin contenant le nucléotide erroné est dégradée par l’exonucléase
- Ce trou dans le brin est réparé par la polymérase et la ligase
Comment est-ce que la reconnaissance d’une erreur dans la séquence d’ADN post-réplicationnelle est faite (E coli + autres)
car le nouveau brin n’est pas immédiatement méthylé (E coli)
car les nicks aident à identifier
Différence entre une endonucléase et exonucléase dans leur action contre les mutations post-réplicationnelles
endo: clivent à l’intérieur de la molécule produisant un nick sur un brin ou en produisant une coupure des deux brins
exo: digère brin d’ADN dans la direction 5 - 3 ou 3 - 5
Entre l’endonucléase et l’exonucléase, laquelle peut agir à l’intérieur de la molécule d’adn
endonucléase (en créant des nicks)
Est-ce que l’exonucléase peut réparer un brin sans l’endonucléase
non
Qu’est ce que la dépurination de l’ADN
collision thermiques entre molécules causent la perte de purine (G ou A) et fait des trous dans l’ADN
Que ce passe il si la dépurination n’est pas éliminé du brin et répliqué à nouveau
La base azoté qui s’associe à cette purine part aussi, et l’ADN est mutée
Qu’est ce que la déamination
Métabolisme qui cause la perte d’une groupement amino de cytosines causant la transformation en base uracile non complémentaire
Est-ce qu’il y a une perte de base dans le cas de la déamination
non
Problème avec la désamination
Cytosine est complémentaire à guanine
Uracil est complémentaire à adénine
Que ce passe il si la désamination n’est pas éliminé du brin et répliqué à nouveau
La base guanine est remplacé par une base adénine et il y a mutation du gène
Comment est ce que les rayons UV du soleil peuvent endommagé l’ADN
provoque la formation de liens covalents entre deux thymines adjacentes (dimère)
Étapes de la réparation des lésions par excision
- ADN endommagé est reconnu et portion affectée est excisée par une nucléase (un des 2)
- ADN polymérase de réparation se fixe au brin et fait une copie complémentaire du brin comme normal
- La cassure existant toujours au niveau du squelette (sucre et phosphate) est reliée grâce à une ADN ligase
Pourquoi est ce que l’exonucléase a besoin d’une endonucléase pour fonctionner
Exonucléase ne peut qu’agir sur les extrémités, donc besoin d’une endonuclease pour créer un Nick sur le brin pour pouvoir agir
