ARN régulateurs Flashcards
Quelles sont les 2 personnes qui ont étudiés les détails mécanistiques de la régulation génique?
François Jacob et Jacques Monod
Tout ça, il y a plus de 60 ans
Qu’ont découvert Jacob et Monod?
Que l’expression d’un gène peut être contrôlée par le produit d’un autre
c’est le cas pour l’opéron Lac (répresseur = LacI)
Qu’à-t-ont découvert sur les ARN régulateurs?
Agissent sur la transcription et la traduction
Qu’est-ce qui a permis de découvrir que les ARN régulateurs agissent sur la transcription et la traduction?
1) découverte de miARN
2) découverte du phénomène d’interférence à l’ARN
Quel a été le premier ARN régulateur découvert?
ARN 6S chez E.coli
Contrôle la transcription
Comment fonctionne l’ARN 6S chez E.coli?
Contrôle de la transcription
Agit en trans
Se lie à l’ARN pol (sigma 70) durant la phase stationnaire et réduit la transcription à partir de nombreux promoteurs contrôlés par sigma 70
À quel moment des qté élevée d’ARN 6S sont-elles exprimées?
Lors de la phase stationnaire
À quel moment voit-on apparaître sigma S?
Lors de la phase stationnaire
sigma S est un facteur alternatif à sigma 70
il entre en compétition avec sigma 70 pour la liaison à la polymérase
En diminuant la transcription des promoteurs dépendant de sigma 70, l’ARN 6S contribue au passage à l’expression des gènes dépendants de sigmaS
À quoi servent les sARN?
Autre groupe d’ARN régulateurs chez la bactérie
Sont courts
Entre 80 à 110 nt
Régulent la traduction et la dégradation d’ARNm
Résumer le fonctionnement des s ARN
Sont codés par des petits gènes et maturés à partir de précurseur constitué d’un grand ARN db
S’apparient avec des séquences complémentaires d’ARNm cibles et entrainent la dégradation et/ou l’inhibition de la traduction d’ARNm
Grâce à quoi les sARN peuvent-ils se lier à leur séquence cible?
Grâce à la protéine Hfq
Elle se lie à sARN avant leur appariement avec l’ARNm et augmente leur stabilité
Qui suis-je: protéine bactérienne exerçant le rôle de chaperone de l’ARN?
Hfq
Qu’est-ce qu’une protéine chaperone?
Protéine dont la fonction est d’assister d’autres protéines dans leur maturation en leur assurant un repliment 3D adéquat
Résumer RybB
- exemple d’un sARN (81 nt)
- chez la bactérie, il entraine la destruction de ses ARNm cibles qui codent pour des protéines de mise en réserve du fer.
- RNaseE reconnait l’hétéroduplexe sARN-ARNm comme substrat et le dégrade
Quel est le substrat de la RnaseE?
L’hétéroduplexe sARN-ARNm
À quoi sert RybB?
Il régule le niveau de fer, car un niveau trop élevé signifie une toxicité pour la cellule
Décrire rpoS
- un autre exemple de sARN
- code pour la sous-unité sigma S
Qu’est-ce qui réprime la traduction de l’ARN rpoS?
le sARN OxyS
Qu’est-ce qui active la traduction de l’ARN rpoS?
le sARN DsrA et RprA
Comment DsrA et RprA activent-ils la traduction par rpoS?
Ils se lient à la région ARNm rpoS
qui interagit et masque le site de liaison RBS
Vrai ou Faux: DsrA et RprA agissent en trans
Vrai
est produite ailleurs par un gène différent, se promène et s’accroche
Qu’est-ce qu’un ribocommutateur?
Exemple de régulation impliquant l’appariement d’ARN en cis
Que font les ribocommutateurs?
Ils contrôlent l’expression des gènes en réponse aux changements de concentration de petites molécules
Ils régulent l’expression aux étapes de transcription et traduction par changement de structure secondaire de l’ARN
Où sont localisés les ribocommutateurs?
Dans des régions 5’ non codantes des ARNm
Qu’est-ce qui constitue un ribocommutateur?
1 aptamère et une plateforme d’expression
Résumer le fonctionnement du ribocommutateurs sur la régulation de la terminaison de la transcription
Pas de ligand (SAM) à l’aptamère du commutateur = tige boucle 2-3 = transcription continue
Ligand SAM se lie à l’aptamère = modification de la conformation des tige-boucle = 1-2 et 3-4.
La tige-boucle 3-4 = terminateur Rho indépendant = pas de transcription. En plus, le RBS est bloqué
Résumer le fonctionnement du ribocommutateur sur la régulation de l’initiation de la traduction
Pas de SAM = pas de liaison à l’aptamère = RBS exposé = traduction peut se faire
SAM se lie à l’aptamère = RBS masqué = pas de transcription
Qu’est-ce que le processus d’atténuation?
Lorsque la transcription est stopée par la formation de la tige-boucle 3-4
Qu’ont permis les études faites sur l’opéron Trp?
Découverte des mécanismes d’atténuation provoqués par la formation de structures secondaires alternatives d’ARN
Décrire l’opéron Trp
Contient des gènes (5) responsables de la biosynthèse du tryptophane
Qu’est-ce qui contrôle l’expression des gènes responsables de la biosynthèse du trp?
La qté cellulaire de Trp disponible
Comment peut-on mesurer la qté cellulaire de Trp disponible?
Par le niveau d’ARNt trp
Qu’est-ce que l’interférence à l’ARN (ARNi)?
Processus d’extinction d’expression de gènes par de court ARNs
L’extinction d’expression de gènes e fait par 3 choses, quelles sont-elles?
- inhibition de traduction de ARNm
- dégradation de l’ARNm
- modifications de chromatine qui entraine une répression de transcription
Selon quoi les courts ARN sont-ils nommés?
En fonction de leur origine
Quels sont les différents courts ARN?
siARN (ARN court interférents)
shARN (ARN courte tige boucle)
miARN (microARN)
Qui suis-je: ARN court pouvant être produits artificiellement ou synthétisé in vivo à partir de précurseurs ARNdb
siARN
Qui suis-je: court ARN produit uniquement artificiellement
shARN
Qui suis-je: court ARN dérivant d’ARN encodés par des gènes codant ou non pour des protéines (ont leur propre promoteur)
miARN
Que fait Dicer?
Principal acteur dans l’extinction génique
Reconnait et clive de long ARNdb ou structures tige-boucle formées par des précuseurs de miARN
Les courts ARN inhibent l’expression des gènes après leur appariement de 3 façons, quelles sont ces 3 façons?
- dégradation de l’ARNm
- inhibition de la traduction de l’ARNm
- modification de chromatine entrainant une répression de la transcription
siARN, shARN et miARN seront dégradés pour engendrer 2 choses, quoi?
- ARN guide qui donne une spéficité au complexe RISC (simple brin)
- ARN support (généralement détruit car inutile)
Quelle est la taille des miARN?
21 a 22 nt
Comment sont générés les miARN?
- pri-miARN
première rxn de clivage à l’intérieur du noyau formant le pré-miARN - pré-miARN
deuxième rxn de clivage pour générer le miARN
Où peuvent se retrouver les pré-miARN?
Dans la région codante
Dans la région non codante
Dans un intron d’un pré-ARNm codant
Dans un intro d’un ARN non codant
Décrire Drosha
Protéine de la famille des RNase 3
Que fait Drosha
Réalise 2 clivages nucléolytiques dans le noyau pour couper du pri-miARN la région structurée tige-boucle (pré-miARN)
Drosha travaille-t-elle seule?
Non, elle s’associe à Pasha
Ensemble elles forment un complexe de maturation des miARN
Se trouve dans le noyau
Quelle sera la taille du pré-miARN généré par Drosha?
65 à 70 nt
Quelles sont les conditions pour que Drosha puisse fonctionner correctement?
Il doit y avoir des régions flanquantes de tige-boucle qui doivent être peu structurées et former des ARN simple brin en 5’ et 3’ de la tige-boucle
Où Drosha coupe-t-elle?
Entre la tige inférieure et la tige supérieure
Vrai ou Faux: Drosha et Pasha peuvent couper
Faux, c’est juste Drosha qui fait le clivage entre les parties inférieures et supérieures de la tige-boucle
Une fois le pré-miARN libéré par Drosha dans le noyau, comment sera-t-il transporté au cytoplasme?
Par exportin-5
Le 2ème clivage se produit dans le cytoplasme
Quels sont les 3 modules composante Dicer?
2 domaines Rnase3
1 domaine de liaison à l’ARNdb PAZ
Quelle est la forme active du miARN?
constituée de l’ARNsb (ARN guide) incorporé dans le complexe RISC
Qui suis-je: constituant principal du complexe RISC?
Protéine Argonaute
Décrire la protéine Argonaute
Enzyme de clivage de l’ARN
Qu’est-ce que cela prend pour générer le complexe RISC actif?
ARNdb court incorporé dans RISC et dénaturé en ARN guide et ARN support
Décrire le complexe RISC mature
ARN guide qui peut reconnaitre et séparer les 2 brins de l’ARN cible
Décrire la structure de l’Argonaute
- montre les domaines de liaison à l’ARN et un domaine nucléase de type RNAse H
- a un domaine PAZ
- reconnait spécifiquement l’extrémité 3’ de l’ARN guide
Où la protéine Argonaute fait-elle le clivage?
Entre le 10ème et le 11ème nucléotide
Qu’est-ce qui permet à Argonaute de cliver l’ARN cible?
ARN guide apparié à ARN cible
Résumer la façon dont les siARN répriment l’expression des gènes au niveau de la transcription par des modifications de la chromatine
extinction centromérique chez S.bombe
Chaque centromère possède une région centrale unique flanquée de répétitions communes à tous les centromères.
Ces répétitions contribuent à la formation de l’hétérochromatine. Les histones de ces répétitions portent des marques de répression = faibles acétylation et forte méthylation
Qu’est-ce qui représente une perte de la fonctionnalité de la machinerie ARNi?
Perte de méthylation de l’histone H3K9
= perte extinction transcriptionnelle au niveau des centromères (- de compactage = les gènes s’expriment)
Vrai ou Faux: le complexe RITS contient aussi ARgonaute
vrai
Que recrute le complexe RITS?
Clr4 et Swi6 qui viennent modifier localement les nucléosomes en ajoutant des marqueurs d’extinction
Nommer un marqueur d’extinction?
Méthylation de lysine 9 de H3
Que font les chromodomaines?
Reconnaissent les méthyles (queues H3) et resserrent la chromatine
Quel est le problème du fait que les femelles sont XX et les hommes XY?
Chaque gène du chromosome X devrait être 2 fois plus exprimé chez la femelle que chez le mâle
Qu’est-ce que la compensation de dosage?
Phénomène qui permet d’éviter le problème de gènes XX chez la femelle et consiste en l’inactivation d’un des 2 chromosomes X chez la femelles
À quel moment se fait l’inactivation du chromosome X?
Au stade embryonnaire 32 ou 64 cellules
Quelle est la conséquence du phénomène de compensation de dosage?
Génération de femelles mosaïques
Qui suis-je: ARN régulateur qui inactive un seul chromosome X chez les femelles mammifères?
Xist
Décrire Xist
ARN de 17kb codé dans un locus essentiel à l’inactivation du chromosome X appelé Xic
Comment fonctionne l’ARN Xist
Il recouvre progressivement tout le chromosome X.
Si l’expression de Xist est forcée, cela peut inactiver partiellement des gènes de ce chromosome
Vrai ou Faux: Xist est polyA est non épissé
Faux, il est polyA et épissé, mais code pour aucune protéine
Décrire les 2 régions de l’ARN Xist
Région A : forme de longues tiges-boucles portant chacune des séquences répétées. Recrute Suz12
Région C: partie qui intéragit avec la chromatine du chromosome Xinactivé
Vrai ou faux: Xist induit l’extinction d’un seul chromosome X
Faux, il recrute d’autres facteurs comme Suz12 qui eux modifient et condensent la chromatine et méthylent l’ADN
Qui suis-je: régulateur contre-balancant l’action de Xist?
Tsix
Décrire Tsix
Régulateur négatif de l’action de Xist
Les 2 sont présents/complémentaires
Si Tsix n’est pas là, ce chromosome sera probablement choisi pour l’inactivation
