Asselin 2

Question 1

Explique flux d’info dans cellule

Answer 1

• 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

Question 2

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

Answer 2

• 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.

Question 3

Explique les Lois de Chagraff

Answer 3

• 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)

Question 4

Décrit structure ADN

Answer 4

• 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

Question 5

Nomme propriété 1 ADN (flexible)

Answer 5

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

Question 6

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

Answer 6

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

Question 7

Actions des topoisomérases (propriété 2)

Answer 7

• 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

Question 8

Nomme 2 médicaments utilisé en chimiothérapie en utilisant concept des topoisomérases

Answer 8

• 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

Question 9

Qu’est ce que le topotecan

Answer 9

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)

Question 10

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

Answer 10

• 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)

Question 11

Décrit ce qu’est un génome

Answer 11

• 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)

Question 12

Explique le séquençages des génomes

Answer 12

• 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

Question 13

Donne Propriétés des ADN répétés en tandem

Answer 13

• 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).

Question 14

Donne propriétés ADN dispersés

Answer 14

– 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.

Question 15

Dire pourcentage type ADN

Answer 15

• 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

Question 16

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

Answer 16

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.

Question 17

Explique la structure d’un nucléosome

Answer 17

• 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.

Question 18

Histones précision pb

Answer 18

• 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

Question 19

Explique niveaux d’empaquetage de l’ADN

Answer 19

• 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.

Question 20

Composition du noyau (enveloppe nucléaire)

Answer 20

• 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

Question 21

Composition noyau (pores nucléaires)

Answer 21

• 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

Question 22

Explique le transport actif pore nucléaire

Answer 22

• 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).

Question 23

étapes importation protéines noyau

Answer 23

• 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

Question 24

étapes exportations protéines noyau

Answer 24

• 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

Question 25

médicament agissant sur noyau chemin droit dans noyau

Answer 25

• 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

Question 26

3e composant du noyau (réseau fibres)

Answer 26

• 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

Question 27

4e composant noyau (fibres de chromatine dispersés de façon ordonnée)

Answer 27

• 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

Question 28

5e composant noyau (nucléole)

Answer 28

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.

Question 29

flux directionnel dans code génétique

Answer 29

• 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)

Question 30

3 types d’ARn pour synthèse protéines, nomme les

Answer 30

• 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

Question 31

diff trad et trans eucaryote et procaryote

Answer 31

• Procaryote
  – Traduction de l’ARNm en
  même temps que la
  transcription
• Eucaryote
  – Séparation de la
  transcription (noyau) et
  de la traduction
  (cytoplasme)

Question 32

Explique c’est quoi un rétrovirus

Answer 32

• 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

Question 33

Définition d’un gène

Answer 33

• 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

Question 34

Code génétique est un triplet? et combien y-a-til de codons nommes les importants

Answer 34

• 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).

Question 35

Dit 3 propriétés code génétique

Answer 35

• 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.

Question 36

Explique la transcription chez bactéries et nomme 2 enzyme important

Answer 36

• 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)

Question 37

Dire propriétés coeur de L’enzyme et l’holoenzyme pour trans chez bactéries

Answer 37

• 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

Question 38

Explique c’est quoi promoteur et facteur sigma dans trans des bactéries

Answer 38

• 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

Question 39

Étapes transcription bactéries

Answer 39

• 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.

Question 40

3 ARn transcription eucaryote

Answer 40

– 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

Question 41

Explique promoteur ARn polymérase 1

Answer 41

– 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.

Question 42

Explique Arn polymérase 2

Answer 42

– 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.

Question 43

Explique structure Arn polymérise 3

Answer 43

– 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)