Asselin 2 Flashcards

1
Q

Explique flux d’info dans cellule

A
  • Entre générations de
    cellules
    – Réplication (synthèse) de
    l’ADN
    – Division cellulaire
    (mitose)
  • Dans la cellule
    – Transcription de l’ADN en
    ARN
    – Traduction de l’ARNm en
    protéines
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2
Q

Explique les 3 importants expériences par rapport ADN pour prouver que ADN c’est matériel génétique

A
  • Expérience de Griffith:
    Transformation
    génétique chez les
    bactéries
  • Expérience de Avery:
    L’agent transformant est
    l’ADN.
  • Expérience de Hershey
    et Chase: L’ADN est le
    matériel génétique des
    virus.
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3
Q

Explique les Lois de Chagraff

A
  • Lois de Chargaff: L’ADN est
    assez variable pour servir de
    matériel génétique.
    – Proportion identique des 4
    bases dans l’ADN isolé de
    différentes cellules d’une
    même espèce
    – Proportion identique des 4
    bases de l’ADN selon l’individu,
    l’âge, l’environnement et la
    nutrition
    – Proportion des bases de l’ADN
    variable d’une espèce à l’autre
    – A=T, G=C; même nombre de
    purines (A, G) que de
    pyrimidines (C, T)
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4
Q

Décrit structure ADN

A
  • Double hélice avec deux brins
    d’ADN complémentaires et anti- parallèles.
    – Hélice vers la droite
    – 10 paires de nucléotides par
    tour
    – Diamètre: 2 nm
    – Maintien des deux brins par
    des ponts hydrogènes entre
    nucléotides: 2 entre A et T, 3
    entre C et G
    – Brins complémentaires (A avec
    T, et C avec G)
    – Orientation anti-parallèle et
    opposée des deux brins (5’ vers
    3’)
    – Sillon majeur et sillon mineur
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5
Q

Nomme propriété 1 ADN (flexible)

A
  • L’ADN est flexible:
    – Forme B
    – Forme A, hélice serrée à
    droite, plus courte et
    épaisse
    – Forme Z, hélice vers la
    gauche
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6
Q

Nomme propriété 2 ADn ( converti
en formes relaxées ou
surenroulées)

A
  • L’ADN peut être converti
    en formes relaxées ou
    surenroulées
    – Surenroulement positif
    (à droite): hélice plus
    serrée
    – Surenroulement négatif
    (à gauche): hélice moins
    serrée
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7
Q

Actions des topoisomérases (propriété 2)

A
  • L’ADN peut être converti en
    formes relaxées ou surenroulées
    lors des processus de
    transcription et de réplication:
    – La conversion de forme
    relaxée à surenroulée et vice- versa est causée par des
    topo-isomérases.
    – Les topo-isomérases de type
    I relâchent un tour à la fois.
    – Les topo-isomérases de type
    II relâchent deux tours à la
    fois (besoin d’ATP).
    – Les topo-isomérases sont des
    cibles de produits thérapeutiques à activité anti-tumorale
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8
Q

Nomme 2 médicaments utilisé en chimiothérapie en utilisant concept des topoisomérases

A
  • Irinotecan
    – Médicament anticancéreux
    – Inhibiteur de l’ADN topoisomérase I
  • Doxorubicine
    – Médicament anticancéreux
    – Agent intercalant entre les bases de l’ADN
    – Inhibiteur de l’ADN topoisomérase de type II
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9
Q

Qu’est ce que le topotecan

A

Le topotecan stabilise le complexe de clivage
topoisomérase I-ADN (laisse un bris dans l’ADN)

Agent chimiothérapeutique

  • Dérivé semi-
    synthétique de la

camptothécine (produit
naturel d’écorce
d’arbre)

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10
Q

c’est quoi la 3e propriété de l’ADN (La double hélice de l’ADN peut
être séparée par dénaturation
et ressoudée par renaturation.)

A
  • La double hélice de l’ADN peut
    être séparée par dénaturation
    et ressoudée par renaturation.
    – Hybridation des acides
    nucléiques
  • Séparation de brins
    d’ADN à la chaleur et
    renaturation par
    complémentarité de
    bases en diminuant la
    chaleur (principe
    derrière la réaction de
    polymérisation en
    chaîne (PCR)
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11
Q

Décrit ce qu’est un génome

A
  • Génome: ADN qui contient une copie de
    toute l’information génétique d’un organisme
  • La grosseur du génome s’accroit généralement
    avec la complexité.
  • L’ADN peut être manipulé et modifié (clonage,
    mutagenèse).
  • Plusieurs génomes ont été séquencés. (méthode de sangler qui est enzymatique)
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12
Q

Explique le séquençages des génomes

A
  • La séquence de génomes complets
    permet d’identifier les modifications
    globales au niveau de l’ADN, de
    l’ARN et des protéines.
  • Variations de séquences entre des
    génomes individuels
    (polymorphismes nucléotidiques
    (SNPs)) et variations des nombres de
    copies (CNVs) (séquençage)
  • Expression des ARNm produits par un
    génome (micropuces, séquençage):
    transcriptome
  • Expression des protéines produites
    par un génome (digestion par des
    protéases suivi de spectrométrie de
    masse): protéome
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13
Q

Donne Propriétés des ADN répétés en tandem

A
  • 10-15% du génome des mammifères:
    – Longueur de chaque répétition: 1 à 2000 pb (5 à 10 pb pour les ADNs répétés
    à simple séquence (satellite))
    – Nombre de répétitions par génome: 102 à 105
    – Arrangement des répétitions: tandem
    – Longueur des ADNs satellite:
  • Satellite: 105 à 107 pb
  • Minisatellite: 102 à 105 pb
  • Microsatellite: 101 à 102 pb
  • Rôle des ADN répétés en tandem: propriétés physiques des chromosomes
    (centromère, télomère)
  • Des changements dans le nombre de répétitions dans des microsatellites
    peuvent causer des maladies héréditaires (amplification de trinucléotides:
    maladie de Huntington, syndrome du X fragile).
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14
Q

Donne propriétés ADN dispersés

A

– 25-50% du génome des mammifères
– Composés de familles d’éléments transposables (transposons):
* LINE (long interspersed nuclear element): 20% du génome, 6000 à 8000 pb de
longueur, encodent des enzymes permettant de copier les éléments et de les
insérer ailleurs (transposition)
* SINE (short interspersed nuclear element): moins de 500 pb, ne contiennent
pas de gènes, dépendent des enzymes produites par les LINE pour leur
mouvement (séquences Alu chez l’homme composant 10% de l’ADN (106
copies))

– Longueur de chaque répétition: 102 à 104 pb
– Arrangement des répétitions: dispersé
– Nombre de répétitions par génome: 101 à 106, copies non identiques
* Rôle des ADN répétés dispersés: création de variabilité génomique
suite à la transposition, entre autres en altérant l’expression de
gènes adjacents.

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15
Q

Dire pourcentage type ADN

A
  • 54%: ADN répétés
    dispersés (avec séquences
    Alu)
  • 15%: ADN répétés en
    tandem
  • 1.5%: ADN encodant
    ARNm, ARNr et ARNt
  • 39%: ADN non-codant
    unique, introns, ADN
    encodant d’autres ARN,
    séquence de régulation
    de l’expression des gènes
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16
Q

C’est quoi un nucléosome dans empaquetage de l’ADN

A

Les nucléosomes sont
l’unité de base de la
chromatine, avec une
structure de collier de
perles au microscope,
qui permet la
compaction de l’ADN.

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17
Q

Explique la structure d’un nucléosome

A
  • L’ADN linéaire des
    eucaryotes se retrouve sous
    forme de chromatine
    composée de:
    – ADN
    – Histones H2A, H2B, H3 et H4
    en nombre égal et histone H1
    en moitié
    – Autres protéines non- histones liant l’ADN
  • L’ADN (charge négative) se
    lie aux histones (charge
    positive) par des liens
    ioniques, formant des fibres
    de chromatine.
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18
Q

Histones précision pb

A
  • Nucléosome: 200 pb
    d’ADN lié à des histones
    – Octamère (huit)
    d’histones formé de
    deux dimères H2A-H2B
    et deux dimères H3-H4
    – Environ 146 pb d’ADN
    entourent l’octamère
    d’histones (formant la
    particule coeur)
    – Environ 50 pb d’ADN de
    liaison avec l’histone H1
19
Q

Explique niveaux d’empaquetage de l’ADN

A
  • Les nucléosomes forment ensemble des
    fibres de chromatine et des chromosomes.
    – Fibre de 10 nm de diamètre
    – Fibre plus compacte de 30 nm de
    diamètre (avec histone H1)
    – Repli des fibres de 30 nm en domaines
    en boucle stabilisés par la cohésine et
    CTCF
    – La chromatine se retrouve sous forme
    d’euchromatine (chromatine relâchée, transcriptionnellement active) ou
    d’hétérochromatine (chromatine
    compacte, transcriptionnellement
    inactive).
  • Hétérochomatine facultative
  • Hétérochromatine constitutive
    (centromère, telomère)
    – Les chromosomes sont le moyen
    physique d’empaqueter l’ADN dans la
    cellule, et sont visibles lors de la
    division cellulaire.
20
Q

Composition du noyau (enveloppe nucléaire)

A
  • Le noyau est composé 1):
    – D’une enveloppe nucléaire
    à double membrane qui
    compartimente les
    chromosomes et les ARNs
    immatures
  • Déposée sur un réseau de
    fibres, la lamina nucléaire
  • Membrane externe
    continue avec le réticulum
    endoplasmique
  • Membrane externe
    associée à des ribosomes
21
Q

Composition noyau (pores nucléaires)

A
  • Le noyau est composé 2):
    – De pores nucléaires par
    lesquels les ARNs, les
    ribosomes (pour la
    traduction) et les enzymes
    requises pour la réplication et
    la transcription sont
    transportés
  • Transport passif de petites
    molécules (ions, nucléotides,
    protéines de moins de 60 kD
    (histones, etc.)
  • Transport actif de protéines,
    ribosomes, complexes
    ribonucléoprotéiques, soit
    importation ou exportation
22
Q

Explique le transport actif pore nucléaire

A
  • Cycle d’importation: processus qui
    requiert de l’énergie et la
    reconnaissance d’un signal de
    localisation nucléaire basique (contient
    lys, arg et pro) de 8-30 a.a.(NLS) sur la
    protéine à importer, par des protéines
    de transport (importines)
  • Cycle d’exportation: processus qui
    requiert de l’énergie et la
    reconnaissance d’un signal
    d’exportation (NES) sur le complexe
    ribonucléoprotéique à exporter, par des
    protéines de transport (exportines)
  • Les deux cycles dépendent d’un
    gradient de concentration de Ran-GTP
    maintenu par une protéine GEF
    nucléaire (promeut la liaison de GTP à
    Ran en échange de GDP) et par une
    protéine GAP cytosolique (promeut
    l’hydrolyse de GTP en GDP par Ran).
23
Q

étapes importation protéines noyau

A
  • Liaison de l’importine à une
    protéine à transporter contenant
    un NLS (cargo) dans le cytoplasme
  • Transport du complexe importine- protéine à transporter à travers le
    pore nucléaire, vers le noyau
  • Liaison de Ran-GTP nucléaire à
    l’importine, et relâchement de la
    protéine transportée dans le noyau
  • Exportation du complexe Ran- GTP/importine hors du noyau dans
    le cytosol
  • Hydrolyse du GTP en GDP,
    production de Ran-GDP et
    relâchement de l’importine pour sa
    réutilisation
24
Q

étapes exportations protéines noyau

A
  • Liaison de Ran-GTP à l’exportine
    dans le noyau
  • Liaison de Ran-GTP/exportine à une
    protéine, ou un complexe ARN- protéine, à exporter contenant un
    signal d’exportation (NES)
  • Transport du complexe Ran- GTP/exportine/protéine à exporter
    à travers le pore nucléaire, vers le
    cytosol
  • Relâchement de l’exportine et de la
    protéine exportée, de Ran, avec
    hydrolyse du GTP en GDP, et
    production de Ran-GDP
  • Transport de l’exportine du cytosol
    au noyau pour sa réutilisation
25
médicament agissant sur noyau chemin droit dans noyau
* Leptomycin B – Alkyle et inhibe l’exportine 1 (CRM1) – Inhibe l’exportation nucléaire de plusieurs protéines * Selinexor – Médicament anticancéreux – Inhibe l’exportine 1 (CRM1) – Inhibe l’exportation nucléaire de plusieurs protéines
26
3e composant du noyau (réseau fibres)
* Le noyau est composé 3): – d’un réseau insoluble de fibres * Matrice nucléaire – Maintient la forme du noyau – Organise les fibres de chromatine et les activités nucléaires (réplication et transcription) * Lamina nucléaire – Supporte l’enveloppe nucléaire
27
4e composant noyau (fibres de chromatine dispersés de façon ordonnée)
* Le noyau est composé 4): – De fibres de chromatine dispersées de façon ordonnée, de la matrice nucléaire, la lamina nucléaire et l’enveloppe nucléaire – Les fibres de chromatine sont organisées en territoires chromosomiques variant d’un type cellulaire à l’autre et changeant durant le cycle cellulaire. – Deux types de condensation de la chromatine: * Hétérochromatine constitutive condensée en tout temps, quelque soit le type cellulaire (télomère, centromère, etc.) * Hétérochromatine facultative qui varie selon le type cellulaire et les activités de la cellule
28
5e composant noyau (nucléole)
Le noyau est composé 5): – D’un nucléole, responsable de la formation des ribosomes * 1 à 2 nucléoles/cellule * Pas de membrane * Structure circulaire * Contient des fibrilles (gènes ribosomaux transcrits en ARNs) * Contient des granules (ARNr et protéines ribosomales) * Le nucléole est un exemple d’organisation de la chromatine.
29
flux directionnel dans code génétique
* Flux directionnel de l’information génétique – Réplication de l’ADN – Transcription de l’information contenue dans l’ADN en ARN: transfert de l’information d’un acide nucléique à l’autre – Traduction de cette information en protéines: transfert de l’information d’une séquence d’ARN à une séquence d’acides aminés (changement de langage)
30
3 types d'ARn pour synthèse protéines, nomme les
* Trois types d’ARN sont impliqués dans la synthèse des protéines. – ARN messager (ARNm): copie d’un gène de l’ADN, transporté au ribosome pour être traduit – ARN ribosomal (ARNr non- codant): composants des ribosomes – ARN de transfert (ARNt non- codant): intermédiaires permettant la traduction de la séquence de l’ARNm et apportant l’acide aminé approprié au ribosome
31
diff trad et trans eucaryote et procaryote
* Procaryote – Traduction de l’ARNm en même temps que la transcription * Eucaryote – Séparation de la transcription (noyau) et de la traduction (cytoplasme)
32
Explique c'est quoi un rétrovirus
* Rétrovirus (virus à ARN): – Copie de l’ARN viral en un brin d’ADN complémentaire par une réverse transcriptase – Formation du deuxième brin, et production d’une copie ADN du génome viral – Intégration de l’ADN viral dans le génome cellulaire (provirus) – Transcription de l’ADN viral en ARNm (production de protéines virales de capside, enveloppe et réverse transcriptase) et en copie ARN du génome intégré, copie qui sera encapsidée et qui formera de nouvelles particules virales
33
Définition d'un gène
* Unités fonctionnelles de l’ADN qui encodent la séquence en acides aminés d’un ou plusieurs polypeptides, ou la séquence d’un ou plusieurs types d’ARN avec des fonctions autres que spécifier la séquence en acides aminés d’un polypeptide
34
Code génétique est un triplet? et combien y-a-til de codons nommes les importants
* Chaque acide aminé est spécifié par trois nucléotides (triplet=codon). * Il y a 64 codons: – 61 spécifient un acide aminé donné. – L’un d’entre eux, le codon AUG (Met), sert de codon d’initiation. – Les 3 autres codons sont des codons d’arrêt de la traduction (codons STOP) qui indiquent la terminaison de la chaîne polypeptidique (UAA, UAG, UGA).
35
Dit 3 propriétés code génétique
* Propriétés du code génétique: – Dégénéré: puisqu’il y a 20 acides aminés, un acide aminé peut être spécifié par plus d’un triplet. – Non chevauchant: chaque nucléotide d’un triplet ne fait partie que d’un seul triplet. – Non ambigu: un codon n’encode qu’un seul acide aminé.
36
Explique la transcription chez bactéries et nomme 2 enzyme important
* Transcription: synthèse d’une molécule d’ARN dont la séquence est complémentaire à la séquence de nucléotides du brin d’ADN matrice * L’ARN polymérase transcrit de 5’ en 3’ sur un brin matrice inverse complémentaire (3’-5’). * L’ARN polymérase de Escherichia coli: – Formée de 5 sous-unités – Les sous-unités α2ββ’ω forment le cœur de l’enzyme – Les sous-unités α2ββ’ω avec la sous-unité σ forment l’holoenzyme (α2ββ’ωσ)
37
Dire propriétés coeur de L'enzyme et l'holoenzyme pour trans chez bactéries
* Propriétés du cœur de l’enzyme: – Lie l’ADN de façon non-spécifique – Ouvre les deux brins de l’ADN – Synthétise l’ARN un nucléotide à la fois * Propriétés de l’holoenzyme: – Lie des séquences d’ADN spécifiques au début des gènes grâce au facteur σ – Ouvre les 2 brins de l’ADN – Synthétise l’ARN un nucléotide à la fois
38
Explique c'est quoi promoteur et facteur sigma dans trans des bactéries
* Promoteur: séquence spécifique d’une douzaine de paires de bases qui détermine où la synthèse d’ARN commence et quel brin d’ADN sert de matrice, donc la direction de la transcription * Promoteur localisé au début des gènes à être transcrits * Promoteur composé de deux séquences en amont du site d’initiation de transcription +1 (souvent un A): – Boite de Pribnow ou séquence -10 (TATAAT) – Séquence -35 (TTGACA) – Séquence conservée mais pas identique entre les promoteurs * L’holoenzyme, par l’intermédiaire de σ, reconnaît les séquences -10 et -35 dans les promoteurs. * Quelques promoteurs ont une séquence en amont UP qui renforce
39
Étapes transcription bactéries
* 1) Liaison de l’ARN polymérase au promoteur: – σ de l’holoenzyme lie les séquences -10 et -35 – L’holoenzyme déroule la double hélice d’ADN, ouvre les deux brins (activité hélicase) (15-18 pb autour du site d’initiation de transcription). * 2) Initiation de la transcription: – Catalyse du lien 3’OH-5’phosphate entre les nt – Appariement des nt avec le brin d’ADN matrice – Traction de l’ADN et transcription par l’ARN polymérase en ajoutant un nt à la fois sur une longueur de 9 nt – Synthèse abortive (scrunching) jusqu’à ARN de plus de 10 nt – Détachement du facteur σ de l’ARN polymérase qui est libérée * 3) Élongation: – Élongation un nt à la fois de 5’ en 3’ sur une matrice de 3’ en 5’ – L’ARN polymérase lie environ 30 pb d’ADN, avec un hybride ARN- ADN de 8-9 paires de bases. – Surenroulement créé enlevé par des topoisomérases * 4) Terminaison par des signaux de terminaison: – Rho-indépendants: région GC riche suivie de Us – Rho-dépendants (pas de région GC-riche) – Rho-indépendants: région GC riche suivie de Us (Figure): * Formation de boucle à cheveux dans les régions GC riches complémentaires qui tire l’ARN de l’ADN * Brisure des liens plus faibles U- A, et relâchement de l’ARN – Rho-dépendants (pas de région GC- riche): * Une protéine Rho, avec activité hélicase et en présence d’ATP, se déplace le long de la chaîne d’ARN et déroule l’ARN de l’ADN à une séquence de terminaison spécifique de 50-90 nt, menant au relâchement de l’ARN polymérase et de l’ARN.
40
3 ARn transcription eucaryote
– ARN polymérase I: nucléole; précurseurs des ARNs ribosomaux 28S, 18S et 5.8S (pré-ARNr) – ARN polymérase II: nucléoplasme; pré-ARNm, snARN et microARN – ARN polymérase III: nucléoplasme; pré-ARNt, ARNr 5S et autres petits ARNs
41
Explique promoteur ARn polymérase 1
– Promoteur de base de -45 à +20: suffisant pour l’initiation exacte de la transcription – Élément de contrôle en amont (UCE) de -180 à -107: augmente l’efficacité de la transcription – Des facteurs de transcription généraux liant les deux parties du promoteur facilitent le recrutement de l’ARN polymérase I au promoteur, et l’initiation exacte.
42
Explique Arn polymérase 2
– Séquence Initiateur (Inr) autour du site d’initiation de transcription à +1 – Boite TATA (TATAAAA) vers -25 – Élément de reconnaissance TFIIB (BRE) en amont de la boite TATA – Élément promoteur en aval (DPE) vers +30 * Deux types généraux de promoteurs: – Promoteurs dépendant de la boite TATA (Inr et TATA avec ou sans BRE) – Promoteurs dépendant de DPE (DPE et Inr) * Les promoteurs de base assurent des niveaux de transcription de base. Ils ont besoin d’autres éléments dans l’ADN dont les séquences proximales en amont (100 à 200 pb du site d’initiation de transcription) et les amplificateurs (éloignés), pour améliorer leur efficacité.
43
Explique structure Arn polymérise 3
– La plupart sont en aval du site d’initiation de transcription. * Promoteur des gènes encodant les ARNt avec deux blocs de 10 pb (boite A et boite B) * Promoteur du gène encodant l’ARNr 5S avec deux blocs de 10 pb (boite A et boite C)