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MMD1042 - MODULE 2 > ADN : RÉPLICATION > Flashcards

ADN : RÉPLICATION Flashcards

1
Q

explication de la réplication de l’ADN qui est semi-conservative

A

-on dit SEMI-CONSERVATRICE pcq on a un nouveau brin et un vieux brin
-les 2 brins de la molécule parentale se séparent et chacun d’eux sert de matrice pour la synthèse d’un nouveau brin complémentaire
-Chaque double hélice fille hérite d’un brin de la double hélice de départ et contient un brin complémentaire nouvellement synthétisé = on s’assure de conserver l’ordre des nucléotides qui constituent le code génétique

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2
Q

la réplication de l’ADN a lieu quand?

A

lors de l’interphase, dans la phase S (gene expression and chromosome duplication)

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3
Q

nommez les 3 éléments requis pour répliquer adéquatement un chromosome

A

-Télomère (fin du brin) : requis pour préserver l’intégrité des extrémités des chromosomes

-De multiples origines de réplication

-Centromère : s’attache au fuseau mitotique

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4
Q

la réplication début où?

A

au niveau des origines de réplication

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5
Q

la synthèse de l’ADN est unidirectionnelle ou bidirectionnelle

A

bidirectionnelle

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6
Q

pourquoi ecq la synthèse de l’ADN est bidirectionnelle?

A

Les deux fourches de réplication s’éloignent dans des directions opposés à partir de multiples origines de réplication dans les chromosomes

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7
Q

les fourches de réplication sont de quelles formes?

A

en forme de Y/ 2 fourches de réplication formées à chaque origine de réplication

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8
Q

Comment ecq les origines de réplication sont-elles reconnues par la machinerie de réplication?

A

-La synthèse d’ADN commence aux origines de réplication

-L’ADN est ouvert par des protéines d’initiation

-L’ADN simple brin va servir de matrice. La double hélice s’ouvre grâce à l’aide de protéines initiatrices = bulle de réplication = réplication à partir de la bulle de réplication

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9
Q

l’origine de réplication est reconnue par quoi?

A

des protéines spécifiques (d’initiation) qui ouvrent l’hélice séparant les brins

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10
Q

l’origine de réplication est une région riche en quoi?

A

région riche en appariements des bases A-T (moins stables ; 2 ponts hydrogènes)

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11
Q

il y a combien d’origines de réplication sur UN chromosome?

A

plusieurs (10 000 origines en 46 chromosomes humains)

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12
Q

qu’est-ce que l’hélicase

A

liaison de l’hélicase (fonction : ouvre l’ADN double-brin, dézipe l’ADN)

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13
Q

la réplication de l’ADN est un processus quoi?

A

un processus enzymatique effectué par l’ADN polymérase

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14
Q

quelles sont les contraintes de l’ADN polymérase?**

A
  1. Elle ne peut synthétiser que dans le sens 5’ –> 3’
  2. Elle requiert une amorce d’ADN ou d’ARN (ne peut pas initier la réplication, doit ajouter un nouveau nucléotide à un bout 3’ déjà existant)
  3. Elle requiert une matrice (brin matrice à copier, région simple brin)
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15
Q

quels sont les 3 éléments nécessaire pour la synthèse d’ADN?

A

BRIN MATRICE, BRIN COMPLÉMENTAIRE ET AMORCE

Un brin d’ADN sert de matrice pour la synthèse du brin complémentaire par addition de nucléotides de façon COMPLÉMENTAIRE

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16
Q

l’ajout de nucléotide se fait à quelle extrémité du brin d’amorce?

A

à l’extrémité 3’

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17
Q

description de l’énergie pour la polymérisation

A

-les nucléotides triphosphates fournissent l’énergie requise pour la polymérisation

-l’adn polymérase couple la libération d’énergie à la réaction de polymérisation

-c’est l’énergie libére par la coupure de 2 phosphate (sur 3, car les nucléotides ajoutés sont triphosphates) liés au nucléotide servant à la synthèse qui permet la réplication

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18
Q

l’origine de réplication est riche en bases A-T pourquoi?

A

beaucoup plus facile d’ouvrir l’hélice lorsqu’il y a juste 2 ponts hydrogène vs 3

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19
Q

le bulle de réplication se forme où?

A

au niveau de l’origine

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20
Q

décrire les étapes de la formation du complexe primase-hélicase

A
  1. l’origine est reconnue par des protéines d’initiation qui ouvrent l’hélice séparant les brins
  2. liaison de l’hélicase (fonction d’ouvrir l’ADN double-brin, dézipe l’ADN)
  3. liaison de la primase (fait des petites amorces en ARN) (ARN pcq ADN polymérase ont besoin de OH pour ajouter des nucléotides. Les ARN n’ont pas besoin de bouts OH, ils sont capable de commencer la synthèse sans ça). Enzyme “primer” = ARN
  4. formation du complexe primase-hélicase
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21
Q

un brin est-il synthétisé dans le sens 5’ –> 3’ et l’autre dans le sens 3’ –> 5’ ?

A

NON toujours dans le sens 5’ –> 3’

22
Q

à la fourche de réplication, les deux brins d’ADN ont une polarité….

A

INVERSE

23
Q

qu’est-ce que le brin conducteur?

A

synthèse d’ADN continue à partir d’une seule amorce : synthèse en continu par l’ADN polymérase qui avance en même temps et dans la même direction que la fourche de réplication. Ici, l’ADN polymérase avance sur le brin matrice dans la direction 3’ –> 5’ et synthétise le nouveau brin en ajoutant les nouveaux désoxyribonucléotides à son extrémité 3’ = au fur et à mesure que ça s’ouvre l’ADN polymérase va toujours bouger vers la fourche

24
Q

qu’est-ce que le brin retardé (tardif)?

A

doit être synthétisé de façon discontinue, sous forme de courts fragments (fragments d’Okasaki) qui seront ensuite réunis bout à bout DONC plusieurs amorces = ADN polymérase doit recommencer à chaque fois

-l’ADN polymérase s’éloigne de la fourche de réplication en synthétisant un court fragment d’ADN. C’est la seule façon d’ajouter des nucléotides à l’extrémité 3’ du nouveau brin

25
Q

qu’est-ce qu’il y a entre 2 fragments d’okazaki?

A

-il reste un “nick”
-nick : brèche ou coupure simple brin/rupture (manquante) d’un lien phosphodiester

26
Q

qu’est-ce qui va seller la brèche entre les 2 fragments d’Okazaki?

A

c’est l’enzyme ADN ligase qui va seller cette brèche entre 2 fragments d’Okazaki en créant un lien phosphodiester créant une continuité dans le brin d’ADN

27
Q

explication de l’extension et du remplacement de l’amorce en ARN par l’ADN sur le brin tardif

A

-Extension de l’amorce d’ARN
-Finalisation de l’extension de l’amorce d’ARN
-Remplacement de l’amorce d’ARN par de l’ADN
-Ligation du nouveau fragment d’Okazaki à la chaîne en croissance (ligase)

28
Q

Eucaryotes vs bactéries (amorce et nucléotides)

A

-Chez les eucaryotes, la primase ajoute une amorce d’ARN de 10 nucléotides à tous les 200/300 nucléotides
-Chez E. coli, l’amorce est de 5 nucléotides et les fragments d’Okazaki de 1000 nucléotides

29
Q

L’ADN polymérase III avance jusqu’à…. (brin tardif)

A

l’amorce suivante

30
Q

que fait l’ADN polymérase I ?

A

“old RNA primer erased and replaced by DNA fragment”

-une activité de ribonucléase élimine l’amorce en ARN = trou
-remplacement de l’amorce d’ARN par de l’ADN
-une ADN polymérase de réparation complète l’ADN entre les fragments d’Okazaki

Enzyme avec 2 activités requises :
-activité de nucléase (enlève l’amorce d’ARN)
-activité d’ADN polymérase dite de réparation (remplacer ARN par ADN

31
Q

qu’est-ce qui élimine l’amorce en ARN?

A

une activité ribonucléase

32
Q

ecq l’ADN polymérase peut relier les fragments d’okazaki entre eux?

A

NON c’est l’ADN ligase qui relie les fragments d’okazaki entre eux pour former un seul brin (adn ligase qui fait le dernier lien pour assurer la connexion entre chacun des brins d’okazaki) = donner un brin d’ADN CONTINU

entre les fragments d’Okazaki, on a des fragments d’ARN. On les élimine en utilisant l’ADN polymérase I. On remplace l’ARN par l’ADN. Quand il reste un dernier lien à faire, on ajoute l’ADN ligase qui va faire le lien entre les derniers fragments. DONC on aura un brin CONTINU à partir d’une lecture qui est DISCONTINUE

33
Q

quelles sont les principales protéines impliquées dans la réplication?

A

-primase
-ADN polymérase III
-ADN polymérase I
-ADN polymérase
-ADN ligase
-Sliding clamp
-SSB (single stranded binding) protéine
-Hélicase
-Topoisomérase

34
Q

description de la protéine primase

A

ARN polymérase qui ne requiert pas d’amorce (bout OH) pour polymériser des ribonucléotides. Synthétise des amorces d’ARN à partir d’une matrice d’ADN

35
Q

description de la protéine polymérase III

A

utilise les amorces d’ARN sur le brin retardé pour synthétiser les fragments d’Okasaki (du brin tardif). Une seule amorce d’ARN est requise pour synthétiser le brin conducteur

36
Q

description de la protéine ADN polymérase I

A

enzyme avec deux activités requises :
1. activité de nucléase (enlève l’amorce d’ARN)

  1. activité d’ADN polymérase dite de réparation
37
Q

description ADN ligase

A

une enzyme qui lie deux bouts d’ADN créant un lient phosphodiester et en utilisant de l’ATP

38
Q

description de la protéine sliding clamp

A

clamp coulissant protéine circulaire maintient l’ADN polymérase et l’ADN pendant la synthèse d’ADN

39
Q

description de SSB (single stranded brinding)

A

protéine fixant l’ADN simple brin, dont son rôle est d’empêcher ce brin de s’apparier avec son brin complémentaire

40
Q

description de l’hélicase

A

sépare les brins/protéines de liaison à l’ADN simple brin maintiennent les brins séparés

41
Q

description de la topoisomérase

A

-avec l’avancement de la fourche de réplication, à mesure que l’hélicase ouvre l’hélice double brin, il en résulte un super-enroulement en aval de la fourche

-la topoisomérase relâche ce stress en faisant une coupure simple-brin dans l’ADN, en aval de la fourche de réplication, et en reliant le brin d’ADN coupé

42
Q

quel est le problème dans la réplication des télomères?

A

-Problème : réplication du brin tardif

–> il y a un risque de perdre de l’information chromosomique importante si perd un bout d’ADN à chaque nouvelle réplication des chromosomes

43
Q

décrire le problème de la synthèse discontinue des télomères

A

-après la dégradation de l’amorce en ARN, il reste un bout de matrice non répliqué des brins tardifs aux extrémités du chromosome (les télomères)

-car l’ADN polymérase ne peut pas démarrer la synthèse d’ADN dans le vide, elle a besoin d’un bout 3’OH de l’amorce

-la primase à besoin d’une matrice pour synthétiser l’amorce

-À chaque réplication on perdrait un bout d’ADN

44
Q

qu’elle est la solution pour la réplication des télomères?

A

-l’enzyme télomérase ajoute une séquence répétée d’ADN à l’extrémité 3’-OH du brin matrice du brin tardif

-Cela permet d’allonger l’extrémité des chromosomes et d’assurer leur intégrité lors de la réplication

-la télomérase reconnaît des séquences spécifiques des extrémités des chromosomes auxquelle elle s’y lie pour y rajouter des séquences répétées qui serviront de matrice à la réplication des extrémités des chromosomes eucaryotes. Cela évite la perte de séquences importantes aux extrémités chromosomiques

45
Q

la télomérase se fixe comment?

A

-se fixe par complémentarité à la matrice pour permettre à l’ADN de s’allonger d’un segment d’ADN répété 15000 fois (TGGGGTTG) environ 10k nucléotides répétés dans le télomère

-sa composante ARN complémentaire (3’ACCCCAAC5’), sert comme matrice pour sa composante protéique qui fait la synthèse des segments répétés et de l’élongation du brin dans le sens 5’-3’

-peut ajouter des séquences SANS MATRICE

-extrémité télomérique constituée de séquences répétées (ne donne aucune réplication génétique - donc pas si grave si on les perd)

-DONC pas de problème avec la perte de séquences d’ADN pcq il n’y a aucune information importante

46
Q

explication des 2 parties de la télomérase

A

1) Partie protéique
-Activité d’ADN polymérase capable d’utiliser de l’ARN comme matrice (= activité de “reverse transcriptase”)

2) Partie ARN
-3’-ACCCCAAC-5’ = matrice d’ARN faisant partie intégrante de la télomérase

47
Q

méchanisme de la télomérase

A

-Extension du brin complémentaire au brin retardé
–> la télomérase agit comme une polymérase utilisant
son ARN comme matrice

-La télomérase se re-apparie avec l’extrémité de la séquence ajoutée plusieurs fois ici (sur le brin tadif, à l’extrémité 3’)
–> plusieurs séquences répétées peuvent ainsi être
ajoutées en tandem

-on présume que le brin tardif est complété par l’ADN polymérase alpha, qui porte une activité primase

48
Q

la télomérase est uniquement active dans quoi

A

les gamètes et les cellules souches (cellules non différenciés et cellules embryonnaires)

49
Q

quel est le rapport entre le vieillissement et la télomérase

A

le vieillissement est en partie dû à la perte de l’activité télomérase dans les cellules somatiques ce qui raccourcit progressivement les télomères

50
Q

télomère et les maladies humaines

A

Cancer et vieillissement

-les maladies liés à l’âge et les syndromes de vieillissement précoce sont caractérisés par un RACOURCISSEMENT des télomères (ils se racourcissent avant chaque division)

-les cellules des métastases (tumeurs tardives) ont tendance à augmenter avec l’activité des télomérases

-il y a une réactivation de la télomérase dans certains types de cancer

-en moyenne, il y a environ 10k de nucléotides répétés dans le télomère et une perte de 200 à 300 nucléotides à chaque réplication

51
Q

inhibition de la réplication dans le traitement des cancers, explication

A

-le mécanisme de la réplication est la cible du traitement de beaucoup de cancers. Il est, par exemple, possible de bloquer la réplication de l’ADN en donnant un “analogue Thymidine” (tel l’AZT). L’ADN polymérase ne peut, dès lors, plus synthétiser l’ADN

-on peut également utiliser un inhibiteur de topoisomérase

-lorsqu’on cible la réplication, on cible toutes les cellules en division sans distinguer forcément les cellules saines des cellules cancéreuses, ce qui occasionne les effets secondaires

MMD1042 - MODULE 2 (10 decks)

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