ARN régulateurs Flashcards

1
Q

Quel était le modèle de la régulation génique proposé par Jacob et Monod?

A

-L’expression d’un gène peut être contrôlée par el produit d’un autre
-ils ne savaient pas si les répresseurs étaient des protéines ou des ARN
-ils suggèrent que ces régulateurs étaient des ARN, mais plusieurs protéines régulatrices ont été découvertes

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2
Q

Les ARN régulateurs agissent sur quoi?

A

-transcription
-traduction

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3
Q

Le champ d’étude sur les ARN régulateurs a émergé de quelles 2 sources principales?

A

-découverte des micro ARN
-découverte du phénomène d’interférence à l’ARN

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4
Q

quel est le rôle des ARN courts?

A

impliqués dans :
-la régulation de la réplication des plasmides
-la régulation de l’expression génique

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5
Q

Que fait l’ARN 6S chez E. Coli?

A

type d’ARN court

elle contrôle la transcription:
-elle se lie à σ70 et réduit la transcription
-ARN 6S est en grande quantité lors de la phase stationnaire et produit σS
-σS entre en compétition avec σ70 pour se lier à la polymérase et contribue au passage à l’expression de gènes dépendants de σ70 -> σS

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6
Q

C’est quoi les sARN?

A

un autre groupe ARN courts bactériens

-régulent la traduction et la dégradation de l’ARNm

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7
Q

Comment fonctionne les sARN?

A

-ils sont codés par des petits gènes
-ils s’apparient avec des séquences complémentaires des ARNm cibles , forment un hydride ARN-ARN et entrainent la dégradation et/ou l’inhibition de la traduction d’ARNm
-la liaison à l’ARNm se fait à l’aide de Hfq qui joue un rôle de chaperone et augmente la stabilité des autres protéines sur l’ARNm

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8
Q

Comment fonctionne le sARN RybB?

A

-entraîne la destruction de ses ARNm cibles qui codent pour des protéines de mise en réserve de fer par la RNaseE qui dégrade l’hétéroduplexe sARN-ARNm
-RybB régule alors le niveau de fer, si le niveau est trop élevé, c’est toxique pour la cellule

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9
Q

Comment fonctionne le gène rpoS?

A

traduction de l’ARN rpoS est:
-réprimée par sARN OxyS (se fixe sur une séquence qui créer une boucle -> site RBS est bloqué -> pas de traduction)
-activée par sARN DsrA et RprA (se fixe sur une séquence et empêche la boucle de se former -> la traduction est effectuée)

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10
Q

Ça veux dire quoi quand un régulateur agit en trans?

A

lorsqu’un régulateur est transcrit à partir d’un gène distinct dans le génome, puis il interagit avec l’ARNm ailleurs dans le génome

ex: RybB, OxyS, DsrA, RprA

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11
Q

C’est quoi un ribocommutateur?

A

-c’est une régulation impliquant des appariements de l’ARN en cis
-contrôlent l’expression des gènes en réponse aux changements de concentration de petites molécules
-régulent la transcription et la traduction par changement de structure secondaire de l’ARN

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12
Q

Quelle est l’organisation d’un ribocommutateur?

A

constitué d’un aptamère + plateforme d’expression (qui contient RBS)
1. liaison du ligand sur l’aptamère qui change de conformation
2. modification de la structure secondaire de la plateforme d’expression
3. Altère la terminaison de transcription ou cache le site RBS pour la traduction

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13
Q

Comment est ce que les ribocommutateurs régulent la transcription et la traduction chez Bacillus subtilis?

A

-gènes impliqués dans l’utilisation de la méthionine
-contient une région contenant un ribocommutateur qui répond au SAM (SAM capte les taux de méthionine élevé)

-En absence de SAM, une structure tige-boucle 2-3 se créer

-En présence de SAM, une structure tige-boucle 1-2 et 3-4 se créer

-la tige-boucle 3-4 créer un terminateur qui prévient la transcription (processus d’Atténuation)
ou
-la tige-boucle 3-4 masque le site RBS et inhibe la traduction

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14
Q

Est ce que les ribocommutateurs répondent à une grande diversité de molécules?

A

oui, il répondent à plusieurs molécules pour réguler l’expression des gènes

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15
Q

Est ce que les ribocommutateurs existent chez d’autres organismes?

A

oui,

archées, champignons, plantes

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16
Q

Chez les eucaryotes, les ribocommutateurs sont capables de faire quoi?

A

ils sont capables de contrôler l’épissage alternatif

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17
Q

L’étude des opéron tryptophane a mené à quoi?

A

découvrir les mécanismes d’atténuation provoqués par la formation de structures secondaires alternatives d’ARN

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18
Q

Que contient l’opéron trp?

A

-contient 5 gènes (TrpE, D, C, B, A) responsables de la biosynthèse de tryptophane
-leur expression est contrôlée par la quantité de trp disponible qui est mesurée par niveau d’ARNt trp

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19
Q

Comment est régulé l’opéron trp en fonction de la quantité de trp dans l’environnement?

A

contrôlé par la région leader (à la différence des ribocommutateurs, ne dépend pas de la liaison d’un ligand, ex:SAM)

région leader contient un peptide leader et 4 séquences qui peuvent former des tiges-boucles

En forte quantité de tryptophane:
-le ribosome recouvre les régions 1 et 2
-les régions 3/4 forment une tige-boucle
-arrêt de la transcription par le terminateur rho-indépendant (actif quand: séquence en uracile + tige-boucle 3-4)

En faible quantité de tryptophane:
-les ribosomes stoppent au codon de la tryptophane dans le peptide leader
-les régions 2/3 forment une tige-boucle
-le gène Trp est transcrit

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20
Q

C’est quoi l’interférence à l’ARN (ARNi)?

A

processus d’extinction de l’expression de gènes par des ARN courts

Extinction d’expression par:
-inhibition de la traduction de l’ARNm
-dégradation ARNm
-modifications de la chromatine qui entraine la répression de la transcription

-> siARN, shARN, miARN

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21
Q

Les ARN courts sont nommées de façon différentes en fonction de quoi?

A

en fonction de leur origine

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22
Q

Quelle est l’origine des ARN courts interférents (siARN)?

A

produits artificiellement ou synthétisés in vivo à partir de précurseurs

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23
Q

Quelle est l’origine des ARN courte tige boucle (shARN)?

A

produits totalement artificiellement

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24
Q

Quelle est l’origine des microARN (miARN)?

A

dérivés d’ARN encodés par des gènes codant ou non pour des protéines

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25
À partir de quoi sont formés les ARNi?
à partir de molécules d'ARN longues qui sont clivées par Dicer Dicer: enzyme à activité RNase lll qui reconnaît et clive des ARN longs db ou des structures tige-boucle pour créer des ARni
26
Quand les ARNi sont dénaturés, ils engendrent quoi?
-ARN guide (donne spécificoté au complexe RISC) -ARN support (dégradé)
27
RISC mature s'associent à quoi?
il est dirigé sur ses cibles par complémentarité de séquence entre l'ARN guide et l'ARN cible si complémentarité est forte: -ARNm cible est dégradé -> Argonaute (sous-unité de RISC) clive l'ARNm
28
Quelle est la taille de miARN?
21-22 nucléotides (doit être très précis)
29
comment est ce qu'un miARN est formé?
1. Un long ARN est transcrit en pri-miARN 2. 1ère réaction de clivage catalysée par Drosha qui s'associe à Pasha ou DGCR8 -libère la région de l'ARN structurée en tige-boucle se qui transforme un pri-miARN en pré-miARN 3. 2ème réaction de clivage catalysée par Dicer -la boucle est clivée se qui transforme le pré-miARN en miARN
30
Le pré-miARN est présent où?
peut être présent dans des introns ou des exons, qui soit codants ou non
31
Quelle est la structure d'un pré-miARN?
-montre des sites de clivage pour Drosha et pour Dicer -contient une tige-boucle
32
Drosha est une enzyme de quelle famille?
RNase III
33
Comment est ce que Drosha effectue le clivage du pri-miARN?
-clive entre les parties inférieure et supérieure de la tige -génère un pré-miARN -spécifique aux ARNdb et le clive en produisant une extrémité 3′ sb sortant de 2 nucléotides
34
Quelle est la structure d'un pré-miARN?
-65-70 nucléotides -a une extrémité 3′ simple brin plus longue de 2 nucléotides (à cause du clivage par Drosha)
35
À quoi sert l'extrémité 3′ simple brin du pré-miARN?
pour la reconnaissance par l'enzyme Dicer
36
Où est ce que les réaction de clivage pour former les mi-ARN sont elles effectuées?
clivage du pri-miARN en pré-miARN: noyau clivage du pré-miARN en miARN: cytoplasme
37
Comment est ce que le pré-miARN est exporté dans le cytoplasme?
grâce à la protéine exportin-5
38
De quels domaines est composé Dicer?
-2 domaines RNase III -1 domaine de liaison à l'ARNdb appelé PAZ
39
Quelle est la structure de Dicer?
-PAZ situé à la base du manche et forme une poche de liaison pour l'extrémité 3′ de l'ARNdb -manche formé par un domaine intermédiaire contenant une surface de liaison chargée + pour stabiliser l'ARN -la lame contient des domaines RNase qui contiennent un site actif pour cliver l'ARNdb
40
Dicer permet de former quoi?
2 fragments de miARN de longueur de 22 nucléotides, mais ils sont encore double brins
41
Comment est ce qu'on obtient la forme active du miARN?
lorsque miARN db se lie à RISC, RISC est activé et par le domaine Argonaute, il déroule l'ARN en ARN guide et ARN support la forme active de miARN est ARN guide dans le complexe RISC (ARN support est dégradé)
42
Que permet l'appariement de l'ARN cible à l'ARN guide?
permet au complexe RISC d'éteindre l'expression du gène cible
43
À quoi sert Argonaute?
à cliver l'ARN cible
44
Comment est ce que Argonaute peut cliver l'ARN cible?
-Argonaute possède un domaine PAZ qui reconnaît spécifiquement l'extrémité 3′ de l'ARN guide -ARN guide est apparié à l'ARN cible -permet à Argonaute de cliver l'ARNcible au milieu de la région d'appariement entre le 10e et le 11e nucléotide
45
De quoi est formé le complexe RISC mature?
-un ARN guide qui reconnaît l'ARN cible -Argonaute qui peut cliver l'ARN cible
46
C'est quoi la caractéristique qui distingue la fleur de pétunia?
+ l'expression du transgène était forte, + l'expression de la chalcone synthétase diminuait -ARN sens a le même effet que l'ARN antisens -> ce n'est ni ARN sens ou l'ARN antisens qui inhibait l'expression par -1 -> c'est plutôt l'ARN db résultant de l'appariement des deux qui est responsable de la suppression de l'expression d'un gène
47
Où est-ce que le miARN lin-4 se lie?
-à 7 sites de la région 3′ non traduite de son gène cible lin-14 -sa liaison empêche la traduction de l’ARNm lin-14 en protéine
48
Quelles sont les caractéristiques des centromères qui affectent la structure de l'hétérochromatine?
-chaque centromère possède une région centrale unique flanquée de répétitions qui contribuent à la formation d'hétérochromatine -les histones de l'hétérochromatine portent des marques de répression constituées de faibles niveaux d'acétylation et niveaux élevés de méthylation de lysine 9 et H3, qui contribuent à la condensation de la chromatine -> répression de la transcription
49
Quel est le mécanisme où les siARN peuvent réprimer l'expression des gènes au niveau de la transcription par des modifications de la chromatine?
-perte de la méthylation histone H3K9 -la chromatine se déroule -perte de l'extinction transcriptionnelle des centromères
50
Que produit la transcription des répétitions centromériques par la pol II?
1.production de transcrits complémentaires qui peuvent s'apparier pour former de l'ARNdb 2. ARNdb transformé en siARN par Dicer 3. siARN se dirigent à un complexe RITS contenant Argonaute (semblable à RISC) -> RITS est recruté par complémentarité de séquence entre siARN et et ARN en transcription au centromère 4. Le complexe recrute Clr4 et Swi6 5. Ils modifient localement les nucléosomes en méthylant H3K9 6. La chromatine se condense 7. Chp1 et Swi6 contiennent des bromodomaines qui reconnaissent les groupements méthyles, s'y lient ey stabilise RITS à la chromatine pour maintenir la répression transcriptionnelle
51
Quel est le phénomène de compensation de dosage?
c'est pour éviter que les gènes du chromosome X s'expriment 2 fois chez la femme, un est inactivé
52
L'inactivation du chromosome X ce fait à quel stade du développement?
durant le stade embryonnaire à 32 ou 64 cellules
53
Comment se fait le choix de quel chromosome X à inactiver ?
au hasard
54
Quel est la conséquence de l'inactivation d'un chromosome X?
génération de femelles mosaïques (certaines cellules expriment la copie père et d'autres copie mère du chromosome)
55
Quel caractéristique du gène calico est déterminé par le chromosome X?
le gène du chromosome X peut avoir 2 allèles pour la couleur de la fourrure (orange ou noir) -les zones de différentes couleur dépendent de quel chromosome X a été inactivé
56
Par quoi est ce que l'ARN Xist est codé?
Xist est codé dans le locus essentiel à l'inactivation du chromosome X appelé Xic
57
Comment est-ce que l'ARN Xist inactive un chromosome X?
il couvre progressivement tout le chromosome X (xi)
58
Qu'arrive-t-il si Xist est inséré dans un chromosome autosomal?
il peut inactiver partiellement des gènes de ce chromosome
59
Quelles régions composent l'ARN Xist?
Région A: -forme des longues tiges-boucles portant chacune 9 séquences répétées Région C: -partie de l'ARN Xist qui interagit avec la chromatine du chromosome Xi
60
Quel est le fonctionnement de la région A de l'ARN Xist?
-recrutement de la protéine Suz12 qui appartient au complexe de répression PRC2 et pourrait être impliquée dans le silencing de la chromatine
61
Comment est ce que l'ARN Xist affecte la structure des chromosomes X pour les inactiver?
1. il recrute des facteurs (comme suz12) qui modifient et condensent la chromatine et méthylent l'ADN 2. Les histones du chromosome X sont désacétylées 3. Condensation de l'ADN qui ne peut plus être transcrit 4. Ils transmettent cette inactivation par ces modifications à ces cellules filles
62
Que fait l'ARN Tsix?
c'est un régulateur négatif de Xist -> il est aussi codé par ke locus Xic, mais sur le brin opposé et chevauche le gène Xist, ce qui inhibe le gène Xist
63
Qu'arrive-t-il si Tsix est muté sur un chromosome?
ce chromosome sera choisi pour l'inactivation -> l'équilibre en Xist et Tsix dans chaque cellule dicte alors le choix du chromosome X à inactiver