ADN : Réparation Flashcards
Suite à quoi l’ADN peut elle avoir besoin de réparation?
- Des erreurs d’incorporation de nucléotides peuvent survenir pendant la réplication de l’ADN
- L’ADN des cellules subit constamment des lésions provoquées par le métabolisme (pH, ROS…), les radiations (UV, rayon X…) et par des composés chimiques dans l’environnement
Qu’est ce qui viendra réparer les erreurs/problèmes
C’est l’ADN polymérase qui a la capacité de réparer des erreurs et même celles qu’elle a fait elle-même
Qu’adviendrait-il s’il y avait un changement de nucléotide, mais qu’il n’y avait pas de correction?
Une mutation
Quand est-ce qu’une mutation peut survenir?
Une mutation peut survenir durant la réplication, due aux rares erreurs faites par l’ADN polymérase (erreur de la machinerie réplicative)
Ainsi, lors d’un changement erroné de nucléotide, s’il n’y a pas de réparation, au cycle de réplication suivant, une des molécules d’ADN sera
mutée de façon _ et
la mutation sera _ et _
- permanente
- transmise
- perpétuée
Qu’arrive t’il si les mutations surviennent dans l’ADN de cellules germinales (gamètes: ovules et spermatozoïdes)?
Elles seront héritées par la descendance et ces changements dans la séquence de l’ADN peuvent causer des maladies héréditaires (Drépanocytose,
Fibrose kystique, cancer, etc.)
Exemple de la mutation donnant de l’anémie falciforme, maladie génétique
GAG code pour Glu
GTG code pour Val
il y a une mutation dans les cellules germinales
Exemple de la mutation donnant de la Fibrose Kystique
- Mutation dans des cellules germinales (hérédité)
- Maladie autosomale récessive
Quelle est la mutation la plus fréquente (80%) dans la FK
DF508, délétion de 3 nucléotides qui code pour la phénylalanine 508 du canal chlore CFTR qui engendre plusieurs problèmes chez la personne
Des mutations dans l’ADN de cellules somatiques peuvent être à la base de quoi?
cancer
Généralement, dans un cancer, il y a une accumulation de combien de mutation(s) dans une cellule
4-5 mutations
Ainsi, plus on est vieux, plus on accumule de mutations _ et plus le _ d’avoir le _ est grand
- somatiques
- risque
- cancer
Les cellules possèdent-elles plusieurs mécanismes de réparation de l’ADN pour maintenir l’intégrité du génome?
Oui!!!
Quels sont les mécanismes de réparation de l’ADN
- Réparation durant la synthèse de l’ADN «Proofreading »
- Correction post réplicationnelle des mésappariements
« DNA Mismatch Repair System »
3) Réparation des lésions par excision « Excision Repair »
Quelle serait un résumé du mécanisme de réparation durant la synthèse de l’ADN
« Proofreading »
vérification et autocorrection par l’ADN polymérase
Quelle serait un résumé du mécanisme de correction post réplicationnelle des mésappariements
« DNA Mismatch Repair System »
Reconnaissance du nucléotide mal incorporé, excision et réparation
Quelle serait un résumé du mécanisme de réparation des lésions par excision « Excision Repair »
Les bases mutés (par déamination, dépurination, radiations) sont reconnues par des nucléases et excisées
Suite aux mécanismes de réparation de l’ADN comment l’ADN est elle reliée
Repolymérisation par l’ADN polymérase de réparation et ligation de l’ADN
Comment les mutations sont reconnues?
Grâce aux ponts hydrogène. En effet, dans une mutation, ce ne sont pas les bons pont H ce qui va faire que l’hélice va se déformer légèrement (faire une protubérance)
Pourquoi est-ce très important que les mutations soient reconnues par les systèmes de réparation?
Car les systèmes de réparations doivent faire la distinctions entre les bases originales et les bases mutées
Pourquoi la nature de la double hélice est fondamentale dans la réparation
La réparation est possible grâce à la nature de la double hélice d’ADN, car comme l’ADN est double brin la
réparation du brin muté est faite en utilisant le brin indemne comme matrice.
En général, les _
erronés et/ou _ sont reconnus comme _ causant une torsion, une _ de la double hélice
- nucléotides
- endommagés
- mésappariements
- déformation
Mécanisme de la CORRECTION CO-RÉPLICATIONNELLE ou
CORRECTION SUR ÉPREUVE « Proofreading »
- Processus de vérification et autocorrection *
- Vérification par la polymérase lors de l’appariement des bases.
- Reconnaissance des mauvais appariements par déformation de l’hélice (les ponts H sont différents).
- La polymérase détache le mauvais nucléotide par hydrolyse du lien phosphodiester en
reculant et agit ainsi en exonucléase - L’action régulière de polymérisation de la
polymérase est reprise
À l’aide du mécanisme de correction « Proofreading » au cours de la synthèse de l’ADN, l’ADN polymérase vérifie _ et le _ au besoin
- son propre travail
- corrige
À l’aide du processus de vérification et autocorrection durant la synthèse de l’ADN survient-il encore beaucoup d’erreurs?
Non, il ne survient qu’environ 1 erreur résiduelle/10 000 000 nucléotides
Mécanisme de l’ADN Polymérase lors de la vérification et l’édition de l’ADN néo-synthétisé
- Lors de la réplication, l’ADN Polymérase vérifie si un
nucléotide ajouté dans un brin d’ADN en croissance est
incorrect. - L’ADN poly détache le nucléotide incorrect + le
remplace par le nucléotide correct avant de continuer
Structure de l’ADN polymérase lui permettant de faire la vérification et édition de l’ADN néo-synthétisé
- L’ADN Poly a un site catalytique de polymérisation
(P) - Elle a aussi un site d’édition (E) pour l’excision et la correction.
Ainsi, si un nucléotide ajouté dans un brin d’ADN en croissance est incorrect, ce brin se déplace temporairement vers le site E pour correction.
Que se passe-t-il lorsque une mutation n’est pas corrigée lors de la réplication?
Le mécanisme de correction post-réplicationnelle de mésappariements
« DNA Mismatch Repair » va faire la réparation
(Mécanisme en action lorsque la polymérase n’a pas
détecté la mutation de façon co-réplicationnelle)
Comment les mésappariement sont-ils détectés par les protéines
Les mésappariement causent une distorsion de la double hélice, qui est détectée par des protéines spécifiques
Quel est le fonctionnement du mécanisme de correction post-réplicationnelle de mésappariements
« DNA Mismatch Repair »
- Les mésappariement causent une distorsion de la double hélice, qui est
détectée par des protéines spécifiques - Les protéines de reconnaissance forment un complexe qui recrute une exonucléase
- Une portion du nouveau brin incluant le nucléotide erroné est dégradée par l’exonucléase
- Réparation de cette lacune par l’ADN polymérase et ligation
Dans la correction post-réplicationnelle de mésappariements « DNA Mismatch Repair » on retire une partie complète du brin, qu’est ce qui vient réparer la lacune ainsi crée?
Réparation de cette lacune par l’ADN polymérase et ligation
Pourquoi est-ce important que les systèmes de réparations reconnaissent les mutations (dans le cas du mécanisme de « DNA mismatch repair »?
Car les systèmes de réparations doivent distinguer entre les bases originales et les bases mutées pour ainsi savoir quel brin d’ADN utiliser comme matrice pour la réparation
Le mécanisme de correction post-réplicationnelle de Mésappariements
« DNA Mismatch Repair » est spécifique au _ brin, donc celui-ci doit être identifié en tant que tel
nouveau
Comment est faite cette reconnaissance (du nouveau brin, mécanisme 2) chez les bactéries comme E. coli
Cette reconnaissance est faite grâce au fait que le nouveau brin n’est pas immédiatement
méthylé
Comment est faite cette reconnaissance (du nouveau brin, mécanisme 2) chez les autres organismes
1- Le brin néosynthétisé contient des « nicks », car la ligase a pas ecore fermé ces morceaux d’ADN qui aident à l’identifier
2- Le nouveau brin n’est pas immédiatement méthylé
Rappel: Qu’est ce qu’un Nick
- brèche ou coupure simple brin
- rupture (manque) d’un lien
phosphodiester
Quelle est l’action d’une endonucléases
Elle clive à l’intérieur de la molécule d’ADN produisant un nick si elle agit sur un seul brin ou une coupure si elle agit sur les deux brins
Quelle est l’action d’une exonucléase
Elle digère un brin d’ADN soit dans la direction 5’ à 3’, soit
de 3’ à 5’, selon le type d’exonucléase
Quelle est la condition pour qu’une exonucléase puisse agir
Il lui faut un bout 5’ ou 3’ libre
selon le type d’exonucléase
Les exonucléases peuvent-elles agir à l’intérieur de la molécule d’ADN
Non
Quelle est l’exonucléase utilisée dans le mécanisme de correction post- réplicationnelle de Mésappariements
« DNA Mismatch Repair » et pourquoi celle-ci peut-elle agir?
- Exo1
- Elle peut agir, car un nick fournit à la fois un bout 5’ et un bout 3’
Si l’Exo 1 ne peut pas agir s’il n’y a pas de nicks cela veut-il dire qu’il y a un temps limite pour qu’on puisse engager le mécanisme de correction post-réplicationnelle de mésappariements
« DNA Mismatch Repair »
Oui, le temps que la ligase vienne remplir le nicks
S’il n’y a pas de Nick, il faudrait l’action d’une _ pour créer un nick avant qu’une _ puisse agir
- endonucléase
- exonucléase
Quels sont les 3 types de réactions chimiques spontannées causant des lésions à l’ADN peuvant arriver au cours de la vie d’une cellule
- Dépurination
- Désamination
- Rayons UV (Dimères de Thymine)
Qu’est ce que la dépurination et par quoi est-elle causée?
Des collisions thermiques entre molécules causent la perte de purines (G, A) de certains nucléotides
La dépurination casse-t-elle le squelette phosphodiester de l’ADN
Non, mais cela génère des lésions que l’on peut comparer à des dents manquantes
La dépurination est caractérisée par la …
Perte de la base et celle-ci est remplacée par un OH (il reste donc juste un sucre et un phosphate après)
Quelle mutation pourrait arriver avec la dépurination
Si il y a la perte d’une base, la paire de base initiale (ex: A-T) pourrait être complètement effacée de l’ADN
Qu’est ce que la désamination et par quoi est-elle causée?
Le métabolisme peut causer la perte groupement amino
de cytosines causant la transformation en base uracile (qui est non-complémentaire à la base située sur l’autre
brin d’ADN)
Y a t-il une perte de base dans le cas d’une désamination
Non C vers U (juste un changement vers une base non-complémentaire
à l’autre brin)
Qu’est ce qui peut arriver en raison d’une endommagement en raison des rayons UV du soleil
Les rayons UV du soleil peuvent endommager l’ADN en provoquant la formation de liens covalents entre deux thymines adjacentes (ex: 2 thymines adjacentes sur le même brin)
Comment se forme un dimère de thymine
Bris du double lien C-C à l’intérieur du cycle de la base et formation d’un lien covalent avec la base inférieure ou supérieure sur le brin (ceci se passe à l’intérieur de la molécule d’ADN et est très problématique)
Avec toutes les différentes lésions, quel est le mécanisme de base de réparation des lésions par excision (3 grandes étapes sans les détails)
1 ) Excision
2) Synthèse
3) Ligation
Avec toutes les différentes lésions, quel est le mécanisme de base de réparation des lésions par excision (3 grandes étapes avec les détails)
- L’ADN endommagé est reconnu et la portion affecté est excisée par une nucléase (des nucléases différentes reconnaissent différents types de dommages)
2. Une ADN polymérase de réparation se fixe au brin venant de subir la coupure et fait une copie complémentaire (5’ vers 3’) du brin (normal) laissé indemne
- Finalement, la cassure existant toujours au niveau du squelette phosphodiester est reliée grâce à une ADN ligase (la même qui sert à relier les fragments d’Okazaki)
