ADN : RÉPARATION

Question 1

réparation de l’ADN, pourquoi?

Answer 1

-D’une part, des erreurs d’incorporation de nucléotides peuvent survenir pendant la réplication de l’ADN

-D’autre part, l’ADN des cellules subit constamment des lésions provoquées par :
-le métabolisme (pH, ROS)
-les radiations (UV, rayon X, etc)
-des composés chimiques dans l’environnement

Question 2

qu’advient-il d’un changement de nucléotide s’il n’y a pas de correction?

Answer 2

-une mutation
-au cycle de réplication suivant, une des molécules d’ADN sera mutée de façon permanente et la mutation sera transmise

Question 3

une mutation peut survenir durant..

Answer 3

la réplication due aux rares erreurs faites par l’ADN polymérase (erreur de la machinerie réplicative)

Question 4

qu’arrive-t-il si les mutations dans l’ADN surviennent dans les cellules germinales?

Answer 4

elles seront héritées par la descendance

Question 5

les changements dans la séquence d’ADN peut causer quoi?

Answer 5

peuvent causer des maladies héréditaires (drépanocytose, fibrose kystique, cancer, etc)

Question 6

mutations : fibrose kystique

Answer 6

-Mutation dans des cellules germinales (hérédité)
-maladie autosomale récessive
-mutation la plus fréquente (80%) : DF508, délétion de 3 nucléotides qui codent pour la phénylanine 508 du canal chlore CFTR

Question 7

des mutations dans l’ADN de cellules somatiques peuvent…

Answer 7

être à la base du cancer

Question 8

dans le cancer, il y a une accumulation de ____ mutations dans une cellule

Answer 8

4-5

Question 9

Il y a une accumulation de mutations somatique avec…

Answer 9

l’âge

Question 10

comment ecq on maintient l’intégrité du génome?

Answer 10

les cellules possèdent plusieurs mécanismes de réparation de l’ADN pour maintenir l’intégrité du génome

Question 11

comment ecq les mutations sont reconnues?

Answer 11

les mutations sont reconnues, car les systèmes de réparation doivent distinguer entre les bases originales et les bases mutées

Question 12

la réparation est possible grâce à quoi?

Answer 12

la réparation est possible grâce à la nature de la double hélice d’ADN

-comme l’ADN est double brin, la réparation du brin muté est faite en utilisant le brin indemne comme matrice

-en général, les nucléotides erronées et/ou endommagées sont reconnues comme mésappariements causant une torsion, une déformation de la double hélice (les ponts H ne se forment pas)

Question 13

Les cellules possèdent plusieurs mécanismes de réparation de l’ADN, nommez les

Answer 13

1. Réparation durant la synthèse de l’ADN “Proofreading” (vérification et autocorrection par l’ADN polymérase)
2. Correction post-réplicationnelle des mésappariements “DNA mismatch repair system” Reconnaissance du nucléotide mal incorporé, excision et réparation
3. Réparation des lésions par excision “excision repair”

Les bases mutées par déamination, dépurination, radiation (UV dimères de thymine) sont reconnues par de nucléases excisées

Ensuite, repolymérisation par l’ADN polymérase de réparation et de ligation

Question 14

correction de mutations survenues durant la réplication : correction co-réplicationnelle ou correction sur épreuve “proofreading”

AU COURS DE LA SYNTHÈSE

Answer 14

• Au cours de la synthèse d’ADN, l’ADN polymérase vérifie son propre travail et le corrige au besoin

o Vérification par la polymérase lors de l’appariement des bases
o Reconnaissance des mauvais appariements par déformation de l’hélice (les ponts H sont différents)
o Activité exonucléase de la polymérase : elle détache le mauvais nucléotide par hydrolyse du lien phosphodiester en reculant et agit ainsi en exonucléase (removed by 3’ to 5’ proofreading)
o L’action régulière de polymérisation de la polymérase est reprise.
* Grâce à ce processus, il ne survient qu’environ 1 erreur résiduelle/10 000 000 nucléotides

Question 15

correction de mutations survenues durant la réplication : correction co-réplicationnelle ou correction sur épreuve “proofreading”

PENDANT LA RÉPLICATION : NÉOSYNTHÉTISÉ

Answer 15

Pendant la réplication : vérification et édition de l’ADN néo-synthétisé

o Lors de la réplication, l’ADN polymérase vérifie si un nucléotide ajouté dans un brin d’ADN en croissance est incorrect
o L’ADN Polymérase détache le nucléotide incorrect et le remplace par le nucléotide correct avant de continuer.
o L’ADN Polymérase a un site catalytique de polymérisation (P) Et un site d’édition (E) pour l’excision et la correction.
o Si un nucléotide ajouté dans un brin d’ADN en croissance (en rouge) est incorrect, ce brin se déplace temporairement vers le site E pour correction

Question 16

vrai ou faux : l’ADN est continuellement endommagé dans la vie d’une cellule

Answer 16

VRAI

Question 17

que se passe-t-il lorsqu’une mutation n’est pas corrigée lors de la réplication OU une lésion survient après la réplication?

Answer 17

correction post-réplicationnelle de mésappariements DONC mécanisme en action lorsque la polymérase n’a pas détecté la mutation de façon co-réplicationnelle

Question 18

correction post-réplicationnelle de mésappariements se nomme comment aussi

Answer 18

DNA Mismatch repair

Question 19

correction post-réplicationnelle de mésappariements : étapes

Answer 19

1.Les mésappariements causent une distorsion de la double hélice détectée par des protéines spécifiques.

2.Les protéines de reconnaissance forment un complexe qui recrute une exonucléase (Exo1). Celle-ci rentre au sein de l’ADN à travers un « nick ».

3.Une portion du nouveau brin incluant le nucléotide erroné est dégradée par l’exonucléase.

4.Réparation de l’erreur par l’ADN polymérase et ligation par la ligase

Question 20

correction post-réplicationnelle de mésappariements, ce mécanisme est spécifique à quel brin

Answer 20

Ce mécanisme est spécifique au nouveau brin, donc celui-ci doit être identifié en tant que tel

Question 21

correction post-réplicationnelle de mésappariements : comment est faite la reconnaissance chez les bactéries et chez les autres organismes?

Answer 21

*Chez les Gram-négatifs (ex : E. coli), cette reconnaissance est faite grâce au fait que le nouveau brin n’est pas immédiatement méthylé

*Chez d’autres organismes, on suppose que le brin néosynthétisé contient de « nicks » (parties pas encore soudées) qui aident à l’identifier (par méthylation aussi possible, car l’ADN est méthylé après synthèse)
o Raison :
o *Nick : rupture (manque) d’un lien phosphodiester

Question 22

endonucléases

Answer 22

-Les endonucléases clivent à l’intérieur de la molécule d’ADN produisant un nick si elles agissent sur seule brin ou coupure si elles agissent sur les 2 brins

Question 23

exonucléases

Answer 23

-Les exonucléases digèrent un brin d’ADN dans la direction 5’ à 3’, soit de 3’ à 5’, selon le type d’exonucléase
-Pour qu’une exonucléase puisse agir, il lui faut un bout de 5’ ou 3’ libre (selon le type d’exonucléase), elle ne peut pas agir à l’intérieur de la molécule d’ADN

Question 24

Quand ecq exo1 peut agir

Answer 24

pcq un nick fournit un bout 5’ et un bout 3’

Question 25

il faudrait l’action d’une _______ pour créer un nick avant qu’une ______ puisse agir

Answer 25

-Autrement, il faudrait l’action d’une endonucléase pour créer un nick avant qu’une exonucléase puisse agir

Question 26

explication de dépurination

Answer 26

-Des collisions thermiques entre molécules causent la perte de purines (G, A) de certains nucléotides

-Dans le temps que vous lisez cette phrase, les cellules de votre corps ont perdu un billion (1012) de leurs purines

-Ceci ne casse pas le squelette phosphodiester de l’ADN, mais génère des lésions que l’on peut comparer à des dents manquantes

Question 27

explication désamination

Answer 27

-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)

-Pas de perte de base dans ce cas-ci

-Mécanisme : appariement entre G-C et désamination de C donnant U
-appariements entre A-T et A-U (G changé pour A)

-Ressemblance entre cytosine, thymine et uracile

Question 28

rapport rayons UV et ADN

Answer 28

Les rayons UV du soleil peuvent endommager l’ADN en provoquant la formation de liens covalents entre deux thymines adjacentes

Question 29

Formation d’un dimère de thymine

Answer 29

Formation d’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

Question 30

description du mécanisme de base de réparation des lésions par excision

Answer 30

Excision, synthèse, ligation

-Excision : l’ADN endommagé est reconnu et la portion affectée est excisée par une nucléase (des nucléases différentes reconnaissent différents types de dommages)

-Synthèse : 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

-Ligation : 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)

Question 31

Les bases mutées par déamination, dépurination et radiation (UV, dimères de thymine) sont reconnues par

Answer 31

de nucléases et excisées