ADN réplication et structure Flashcards
Comment appelle-t-on une souche pathogène ?
S pour Smooth
Comment appelle-ton une souche non-pathogène ?
R pour Rough
Quelle ont été les 2 conclusions tirées par Fred Griffith (1944) ?
1) Les molécules qui véhiculent l’information héritable sont présente dans les cellules pathogènes \\ 2) La molécule qui fait voyager l’information héritable est l’ADN ** 1944: Première démonstration que l’ADN et non les protéines encode information transmissible de façon héréditaire à une descendance
Qui suis-je : je suis l’information portée par le génome ?
Le génotype
Qui suis-je : Ensemble des caractères apparents (ou comportement) d’un individu
Le phénotype
De quoi est constitué un chromosome ?
ADN + Protéines !!
Qui a volé le travail de Rosalind Franklin (elle a obtenu l’image de la double hélice par diffraction des rayons X)
James D. Watson et Francis Crick
De quoi sont composées les nucléotides ? (3)
1) Base azotées (NH2) \\ 2) Phosphate \\ 3) Sucres
Qui suis-je : l’unité de base des acides nucléiques
Les nucléotides
De quoi sont composés les nucléosides ?
Base + sucres
Quelles sont les 5 bases azotées (et leur nom lorsque groupés en nucléosides) ?
1) Adenine -> adénosine \\ 2) guanine -> guanosine \\ 3) cytosine -> cytidine \\ 4) uracil -> uridine (ARN) \\ 5) thymine -> thymidine
Quelle sont les bases azotées dites purines ?
- Adénine - Guanine
Quelles sont les bases azotées dites pyrimidines ?
- Cytosine – Thymine - Uracil (ARN)
Quelles sont les 4 bases azotées de L’ADN?
A G T C
Quelles sont les 4 bases azotées de L’ARN?
A C U G
Quel est le sucre de l’ARN
Ribose - OH : le OH est très actif donc l’ARN est facilement dégradable
Quel est le sucre de l’ADN?
Désoxyribose - H : H très stable –> pas réactif difficile à dégrader
À quel carbone du sucre le phosphate est-il généralement lié ?
Le C5 (5’)
Le phosphate confère quelle charge à l’ADN ?
charge négative
Vrai ou faux : les mono- di- ou triphosphates sont communs (ex. AMP ADP ATP)
Vrai
Où se trouve le lien phosphodiester ?
Entre les carbones 5’ et 3’ des sucres !
Vrai ou faux : le brin amorce à une polarité inverse au brin matrice
Vrai
Les nucléotides unités de base des acides nucléiques sont unis par quoi ?
Les liens phospodiesters
Quelles sont les 3 caractéristiques de l’ADN ?
1) Structure à double hélice \\ 2) Les brins de l’ADN ont une polarité 5’ -> 3’ \\ 3) Les brins sont antiparallèles et complémentaires
Comment les bases azotées s’apparient-elles ?
1) A-T avec 2 ponts hydrogènes \\ 2 G-C avec 3 ponts hydrogènes
Quelle est la position des bases dans la double hélice ?
Les bases sont à l’intérieur
Qu’est-ce qui se trouve à l’extérieur de la double hélice?
1) Les sucres \\ 2) Les phosphate
Vrai ou faux : il est possible de distinguer un sillon majeur et un sillon mineur à l’intérieur de la double hélice de l’ADN
Vrai
Combien un génome haploïde humain possède-t-il de paires de bases azotées ?
3x10^9 ( équivalent de 1-3 mètres dans un noyau de 10um)
Qu’est-ce qui forme le squelette de la double hélice?
Le sucre et le phosphate
Quelles sont les bases qui composent l’ADN et les bases qui composent l’ARN
ADN : A T C GARN A U C G
Quels sont les appariements de bases dans l’ADN et dans l’ARN
ADN : A-T C-G ARN : A-U C-G
Quels sont les sucres dans l’ADN et dans l’ARN
ARN : Ribose et ADN : désoxyribose
Qu’est-ce qu’un lien phosphodiester ?
Lien entre le carbone 3’ et 5’ des sucres
Qu’est-ce la polarité de l’ADN
5’ -> 3’ (end of the chain)
Pourquoi l’ADN est double brin
- Appariement des base azotées (complémentarité) \\ - Pour réplication
Comment les brins sont orientés dans la double hélice?
Antiparallèle et complémentaire
Combien de paires de bases par tour d’hélice ?
Entre 10
Pourquoi dit-on que l’ADN est semi-conservative ? -
Parce que l’on conserve 1 brin pour produire 2 molécules d’ADN (Les deux brins du DNA parental au cours de la réplication servent chacun de modèle pour la synthèse d’un nouveau brin. A la première génération un brin de chaque double hélice provient de la cellule-mère.)
Qui suis-je : élément requis pour préserver l’intégrité des extrémités des chromosomes ? -
Les télomères
Vrai ou faux : les chromosomes possèdent de multiples origines de réplication -
VRAI
Quand la réplication de l’ADN a-t-elle lieu ? -
À l’interphase dans la phase S
Quels sont les 3 élements requis pour répliquer adéquatement un chromosomes ? -
1) Origines de réplication \\ 2) Centromère (s’attache au fuseau mitotique) \\ 3) Télomères
Quel phénomène suis-je ? : processus enzymatique effectué par l’ADN polymérase ? -
La réplication de l’ADN
Quelles sont les 3 contraintes que subit l’ADN polymérase ? -
1) Elle ne peut synthétiser que dans le sens 5’-3’ \\ 2) Elle requiert une amorce d’ADN ou d’ARN \\ 3) Elle requiert une matrice (brin matrice à copier région simple brin)
Vrai ou faux ? : Un brin d’ADN sert de matrice pour la synthèse du brin complémentaire par addition de nucléotides -
VRAI
Quelle est l’énergie utilisée pour effectué la synthèse qui permet la réplication ? -
L’énergie libérée par la coupure de 2 phosphates (sur 3 car les nucléotides sont des nucléotides triphosphates) C’est donc l’énergie des nucléotides triphosphates
Vrai ou faux : l’ADN polymérase est capable de synthétiser (répliquer) 100 nucléotides / sec chez l’humain la réplication totale du génome prend 6 à 8hrs -
VRAI
Où débute la réplication de l’ADN ? -
Au niveau des origines de réplication
Vrai ou faux ? : la synthèse d’ADN est bidirectionnelle ? -
VRAI
L’ADN simple brin sert à quoi lors de la réplication ? -
De matrice
Quelle est la caractéristique des origines de réplications ? -
des régions riches en appariements des bases A-T (moins stables juste 2 ponts d’hydrogènes)
Vrai ou faux : il existe plusieurs origines de réplications sur un même chromosome (10 000 origines en 46 chromosomes humains) -
VRAI
Quelles sont les étapes de la reconnaissance de l’origine de réplication jusqu’à la formation du complexe primase-hélicase ? -
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 et maintien des brins séparés) \\ 3) Liaison de la primase (fait des petites amorces en ARN) \\ 4) -> formation du complexe primase-hélicase
Vrai ou faux : Au niveau de chaque fourche de réplication la synthèse d’ADN se fait sur 2 brins -
VRAI
Vrai ou faux : à la fourche de réplication les deux brins d’ADN nouvellement synthétisés ont une polarité inverse -
VRAI
Quels noms donne-t-on au deux brins (de la fourche) -
Le brin conducteur et le brin retardé
Qui suis-je : Sur ce brin la synthèse d’ADN continue à partir d’une seule amorce -
Le brin conducteur
Qui suis-je : Sur ce brin l’ADn doit être synthétis de façon disontinue sous forme de courts fragments (fragments d’Okasaki) qui seront ensuite réunit bout à bout -
Le brin retardé
Chez les eucaryotes qu’est-ce qui ajoute une amorce d’ARN de 10 nucléotides à tous les 200/300 nucléotides ? -
La primase
Vrai ou faux : Chez E. coli l’amorce est de 5 nucléotides et les fragments d’Okazaki de 1000 nucléotides -
VRAI
Vrai ou faux : l’ADN polymérase avance jusqu’à l’amorce suivante -
VRAI
Vrai ou faux : une activité ribonucléase élimine l’amorce en ARN -
VRAI
Le trou laisser entre les fragments d’Okazaki par le retrait de la primase (ARN) est “filled” avec grâce à quoi ? -
une ADN polymérase de réparation complète
qui suis-je : […] est une enzyme intervenant dans le processus de réplication de l’ADN. C’est une ARN polymérase qui permet la synthèse de courts segments d’ARN qui sont ensuite utilisés comme amorces par l’ADN polymérase réplicative. -
La primase (ou ARN primase)
Quelle est la protéine responsable de l’extension de l’amorce d’ARN ? -
L’ADN polymérase III
Quelle est la protéine nécessaire à la finalisation de l’extension de l’amorce d’ARN -
ADN polymérase III
Quelle est la protéine responsable du remplacement de l’amorce d’ARN par de l’ADN ? -
ADN polymérase I
Quelle est la protéine responsable de la ligation du nouveau fragment d’Okazaki à la chaîne de croissance ? -
ADN ligase
Qui suis-je : ARN polymérase qui ne requiert pas d’amorce pour polymériser des ribonucléotides. Synthétise des amorces d’ARN à partir d’une matrice d’ADN -
La primase
Qui suis-je :J’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 -
L’ADN polymérase III
Qui suis-je : Enzyme avec deux activités requises: 1) Activité de Nucléase (enlève l’amorce d’ARN): /// 2) Activité d’ADN polymérase dite de réparation -
L’ADN polymérase I
Qui suis-je : Une enzyme qui lie deux bouts d’ADN en créant un lien phosphodiester et en utilisant de l’ATP -
L’ADN ligase
Qui suis-je : Clamp coulissant protéine circulaire maintient l’ADN polymérase et l’ADN pendant la synthèse d’ADN -
Sliding clamp
Qui suis-je : protéine fixant l’ADN simple brin dont son rôle est d’empêcher ce brin de s’apparier avec son brin complémentaire ?
SSB (Single stranded binding) protéine
Qui suis-je : sépare les brin/ protéine de liaison à l’ADN simple brin elles maintiennent les brins séparés -
Hélicase
Quelle est le problème qui s’impose pour la réplication de l’extrémité du brin tardif ? -
Risque de perdre de l’information chromosomique importante si elle perd un bout d’ADN à chaque nouvelle réplication des chromosomes
Qui suis-je : Je reconnaîs des séquences spécifiques des extrémités des chromosomes auxquelles je me 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 -
La télomérase
Vrai ou faux : la télomérase a une partie protéique et une partie ARN -
VRAI
Vrai ou faux : la partie protéique de la polymérase est capable d’utiliser de l’ARN comme matrice (= activité de transcription inverse) -
VRAI
Vrai ou faux : la matrice d’ARN fait partie intégrante de la télomérase -
VRAI
Lors de l’extension du brin complémentaire au brin retardé la télomérase agit comme une polymérase utilisant son ARN comme matrice -
VRAI
Vrai ou faux : La télomérase se re-apparie avec l’extrémité de la séquence ajoutée plusieurs fois ici.Plusieurs séquences répétées peuvent ainsi être ajoutées en tandem -
VRAI
On présume que le brin tardif est complété par quoi ? -
L’ADN polymérase alpha qui elle porte une activité primase
Quelles cellules sont le plus affecté par le vieillissement (raccourcissement des télomères) ? -
Les cellules somatiques et les cellules prématurées (premature ageing cells)
Vrai ou faux : dans les tumeurs précoces les télomères se racourcissent rapidement mais dans les tumeurs tardives il y a réactivation des télomères ? -
VRAI ? revoir notion
Avec quoi peut-on bloquer la réplication de l’ADN (qui bloque l’ADN polymérase qui ne peut plus synthétiser l’ADN) -
en donnant un “analogue a la thymine” (AZT) Ou un inhibiteur de la topoisomérase
Vrai ou faux : Lorsqu’on cible la réplication on cible toutes les cellules en division sans distinguer forcément les cellules saintes des cellules cancéreuses ce qui occasionne des effets secondaire -
VRAI
Dans quel direction la réplication est effectuée -
5’ -> 3’
Quelles sont les caractéristique d’une origine de réplication -
- Riche en A-T (liens moins forts) /// - Plusieurs par chromosomes /// - Reconnue par des protéines d’initiation /// - Liaison de l’hélicase (fonction ouvrir ADN double-brin) /// - Liaison de la primase (création d’amorces) /// - Formation du complexe pri
Quelles sont les caractéristiques des ADN polymérases -
Une ADN polymérase est un complexe enzymatique intervenant dans la réplication de l’ADN au cours du cycle cellulaire mais aussi dans des processus de réparation et de recombinaison de l’ADN. Les ADN polymérases utilisent des désoxyribonucléosides triphosphate comme base pour la synthèse d’un brin d’ADN en utilisant un autre brin d’ADN comme matrice.
Quelles sont les caractéristiques des ARN polymérases -
L’ARN polymérase est un complexe enzymatique responsable de la synthèse de l’acide ribonucléique ou ARN à partir d’une matrice d’ADN. Ce processus biologique présent dans toutes les cellules s’appelle la transcription. Chez les eucaryotes il existe essentiellement trois ARN polymérases — l’ARN polymérase I l’ARN polymérase II et l’ARN polymérase III tandis que chez les procaryotes il n’existe qu’une seule ARN polymérase.
Qu’est-ce qu’un fragment d’Okazaki et comment est-il généré -
- Lors de la réplication le brin « retardé » est synthétisé de manière discontinue par petits fragments qui sont ensuite suturés les uns aux autres. /// - Leur longueur est d’environ 1 500 à 2 000 paires de bases chez Escherichia coli2 et de 100 à 200 p
Comment les télomères sont répliqués -
La télomérase reconnaît des séquences spécifiques des extrémités des chromosomes auxquelles elle se 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
Quelles sont les 2 processus qui peuvent altérer la réplication ?
1)D’une part des erreurs d’incorporation de nucléotides peuvent survenir pendant la réplication de l’ADN /// 2) D’autre part l’ADN des cellules subit constamment des lésions provoquées par le métabolisme (pH ROS [reactive oxygen species]) les radiations (UV rayon X etc) et des composés chimiques dans l’environnement
Si un changement de nucléotide survient lors de la réplication qu’arrive-t-il ?
Une des molécules d’ADN sera mutée de façon permanente et la mutation sera transmise
Qu’advient-il si les mutations se font dans les cellules germinales ?
Mêne a des modifications permanentes (mutation) qui sera transmises à la descendance (ex. anémie falciforme maladie génétique)
Vrai ou faux : les mutations somatiques peuvent mener au cancer
Vrai (incidence avec l’âge)
Vrai ou faux : La diversité des organismes vivants sur terre a requis des modifications génétiques qui se sont accumulées sur des millions d’années. Cependant à court terme pour survivre les organismes doivent être génétiquement stable. Ceci requiert des mécanismes de détections des anomalies et de réparation.
VRAI
Quelles sont les 3 mécanismes de réparation de l’ADN ?
1) Réparation durant la synthèse de l’ADN “proofreading” /// 2) Correction post-réplicationnelle des mésappariements “DNA mismatch repair system” /// 3) Réparation des lésions par excision (reconnaissance des bases mutés par déamination dupurination radiation (UV dimères de thymine)
Le mécanisme de Correction post-réplicationnelle de Mésappariements « DNA Mismatch Repair » est spécifique à quel brin ?
le nouveau brin
Vrai ou faux : - Comme l’ADN est double brin la réparation du brin muté est faite en utilisant le brin indemne comme matrice. - En général les nucléotides erronés et ou endommagés sont reconnus comme mésappariements causant une torsion une déformation de la double hélice
Vrai –> c’est donc grâce a la double hélice qu’ils peuvent être réparés
Quelles sont les étapes de la correction co-réplicationnelle ou correction sur épreuve (proofreading)?
1) Vérification par la polymérase lors de l’appariement des bases /// 2) Reconnaissance des mauvais appariements par déformation de l’hélive (les ponts H sont différents) /// 3) Activité exonucléases de la polymérase : Elle détache la mauvais nucléotide par hydrolyse du lien phosphodiester en reculant et agit en exonucléase /// 4) 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.
Vrai ou faux : l’ADN Polymérase a un site catalytique de polymérisation (P) et un site d’édition (E) pour l’excision et la correction.
VRAI
Si un nucléotide ajouté dans un brin d’ADN en croissance (en rouge) est incorrect ce brin se déplace temporairement vers quel site ?
Le site E
Qui suis-je : Mécanisme en action lorsque la polymérase n’a pas détecté la mutation de façon co-réplicationnelle
Correction post-réplicationnelle de mésappariements “DNA mismatch repair”
Comment la protéine de réparation reconnait-elle le nouveau brin ? (chez E. coli vs autres organismes)
- Chez les Gram négatif cette reconnaissanceest faite grâce au fait que le nouveau brin n’est pas immédiatement méthylé /// 2. On suppose que le brin néosynthétisé contient des “nicks” qui aident à l’identifier
Quelles sont les étapes de la Correction post réplicationnelle de Mésappariements « DNA Mismatch Repair »
1) Les mésappariement causent une distorsion de la double hélice qui est détectée par des protéines spécifiques /// 2) Le protéines de reconnaissance forment un complexe qui recrute une exonucléase (Exo1) /// 3) Une portion du nouveau brin incluant le nucléotide erroné est dégradée par l’exonucléase /// 4) Réparation de cette lacune par l’ADN polymérase et ligation
Vrai ou faux : L’ADN est continuellement endommagé dans la vie d’une cellule
VRAI
Qui phénomène suis-je: - 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 billon (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.
La dépurination
Quel phénomène suis-je : 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
La déamination
Quel phénomène suis-je : Il y a 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
Dimères de Thymine
Quelles sont les étapes du mécanisme de base de réparation des lésions par excision ?
1) EXCISION : L’ADN endommagé est reconnu et la portion affecté est excisée par une nucléase (des nucléases différentes reconnaissent différents types de dommages) /// 2) 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 /// 3) 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)
