Asselin 2 Flashcards
Explique flux d’info dans cellule
- 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
Explique les 3 importants expériences par rapport ADN pour prouver que ADN c’est matériel génétique
- 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.
Explique les Lois de Chagraff
- 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)
Décrit structure ADN
- 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
Nomme propriété 1 ADN (flexible)
- L’ADN est flexible:
– Forme B
– Forme A, hélice serrée à
droite, plus courte et
épaisse
– Forme Z, hélice vers la
gauche
Nomme propriété 2 ADn ( converti
en formes relaxées ou
surenroulées)
- L’ADN peut être converti
en formes relaxées ou
surenroulées
– Surenroulement positif
(à droite): hélice plus
serrée
– Surenroulement négatif
(à gauche): hélice moins
serrée
Actions des topoisomérases (propriété 2)
- 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
Nomme 2 médicaments utilisé en chimiothérapie en utilisant concept des topoisomérases
- 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
Qu’est ce que le topotecan
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)
c’est quoi la 3e propriété de l’ADN (La double hélice de l’ADN peut
être séparée par dénaturation
et ressoudée par renaturation.)
- 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)
Décrit ce qu’est un génome
- 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)
Explique le séquençages des génomes
- 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
Donne Propriétés des ADN répétés en tandem
- 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).
Donne propriétés ADN dispersés
– 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.
Dire pourcentage type ADN
- 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
C’est quoi un nucléosome dans empaquetage de l’ADN
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.
Explique la structure d’un nucléosome
- 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.
Histones précision pb
- 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
Explique niveaux d’empaquetage de l’ADN
- 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.
Composition du noyau (enveloppe nucléaire)
- 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
Composition noyau (pores nucléaires)
- 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
Explique le transport actif pore nucléaire
- 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).
étapes importation protéines noyau
- 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
étapes exportations protéines noyau
- 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
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
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
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
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.
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)
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
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)
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
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
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).
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.
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)
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
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
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.
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
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.
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.
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)
