BM10 3) Transcription chez les bactéries Flashcards
Comment est l’initiation de l’ARN polymérase bactérienne In Vitro?
Non spécifique de séquence
Comment est l’initiation de l’ARN polymérase bactérienne In Vivo?
Seule la transcription à partir de régions promotrices est permise par le facteur d’initiation sigma
Que sont les sites de liaison au complexe ARN Pol-Facteur sigma?
En région conservées reconnues par le complexe ARN Pol-Facteur sigma
Comment le facteur transcriptionnel peut être plus fort?
Plus les séquences -35 et -10 sont semblables à leurs consensus respectifs, plus leur affinité pour l’ARN polymérase est bonne
À quoi sert un élément up dans un promoteur?
À augmenter l’affinité de l’ARN polymérase pour le promoteur en ajoutant un site de liaison (ARN ribosomique)
Comment l’absence de la séquence -35 sur un promoteur peut-être compensée?
Par une extension de la séquence -10 qui fournit un contact supplémentaire (Galactosidase)
Que fait une séquence discriminatrice sur un promoteur?
Modifie l’Affinité entre l’ARN polymérase et le promoteur du gène
Quelles sont les 4 régions de la sous unité sigma du facteur d’initiation d’E. coli?
Sigma 1
Sigma 2
Sigma 3
Sigma 4
Quelles régions du facteur d’initiation reconnaissent spécifiquement les séquences -10 et -35?
Sigma 2 (-10) Sigma 4 (-35)
à quoi servent les 2 hélices que composent le site de liaison de sigma 4?
L’une s’insère dans le sillon majeur pour se lier avec la région -35
L’autre se lie au squelette sucre-phosphate
Par quoi est reconnue la région -10?
Une hélice alpha
Pourquoi le type d’interaction avec l’hélice est plus élaboré pour la région -10 que pour la région -35?
Parce c’est le site d’ouverture/fermeture du complexe de transcription
Que font les acides aminés aromatiques du site de liaison à la région -10?
Ils interagissent avec le brin no transcrit à la manière des SSBs
Par quoi est reconnu l’extension de la région -10?
Par une hélice alpha de sigma 3 grâce à des liaisons à 2 paires de bases spécifiques
Par quoi est reconnu le discriminateur?
Par sigma 1.2
Le site de l’élément up est reconnu par quoi?
Par le domaine carbocy-terminal de la sous unité alpha de l’ARN polymérase, AKA alphaCTD
Par quoi le domaine carboxy-terminal de la sous-unité alpha est connecté au alphNTD de l’ARN-pol?
Par une tige de liaison flexible
Où est positionné le facteur d’Initiation et pourquoi?
à l’intérieur de l’holoenzyme afin de pouvoir différencier de nombreux promoteurs?
De combien sont séparé les sous unités sigma 2 et sigma 4?
75 A aka la distance entre les séquences -35 et -10
Qu’arrive-t-il lorsque le complexe est fermé?
L’ARN polymérase sigma est liée à l’ADN double brin.
La réaction du complexe fermé est-elle réversible?
Oui car la conformation de l’enzyme est instable
Quels sont les 2 options du complexe fermé?
Se dissocier du promoteur
ou faire la transition vers le complexe ouvert
Comment appelle-t-on la transition du complexe fermé vers le complexe ouvert?
Isomérisation
Pourquoi le complexe passe par l’isomérisation?
Changement de structures de l’ARN polymérase et du promoteur pour permettre l’ouverture local de la double hélice et isole le brin matrice
Entre quelles positions du site de départ de la transcription les changements structurels de la polymérase?
-11 et +3
Comment est la réaction d’isomérisation dans le cas de Sigma 70?
Ne nécessite pas d’hydrolyse d’ATP mais résulte de l’acquisition d’une conformation énergétique plus stable. L’isomérisation est donc irréversible
Quels sont les 2 éléments qui entrent dans les canaux de la polymérase?
ADN double brin
Ribonucléotides
Quels sont les 3 éléments qui sortent dans les canaux de la polymérase?
Brin d’ADN non transcrit
Brin d’ADN transcrit
Brin d’ARN
Dans le site actif, à quelle position les brins sont séparés?
3+
À quelle position se reforme la double hélice?
-11
Quelles sont les étapes du changement de conformation?
1) Pince beta et beta’ se referment autour de l’ADN entrant
2) changement de la position aminoterminale de la sous-unité sigma 1.1: se retire du site actif pour permettre à l’ADN entrant de défiler
l’ARN polymérase peut-elle synthétiser un brin d’acides nucléiques sans amorce?
Oui
Quelles sont les conditions pour que l’ARN polymérase puisse synthétiser un brin sans amorce?
Le premier ribonucléotide doit nécessairement:
1- Solidement maintenu au site actif de l’ARN polymérase
2- Apparié avec son nucléotide complémentaire sur le brin matrice en attendant le ribonucléotide suivant
Le ribonucléotide suivant doit être dans une position géométrique permettant une réaction de polymérisation efficace
Par quoi commence la plupart des transcrits?
une adénine
Quels rôles joue la région sigma 3.2?
- Stabilisation des 2 premiers nucléotides
- Mimer l’ARN à son canal de sortie
Qu’arrive-t-il quand la région sigma 3.2 est absente?
L’initiation de la transcription nécessite de très fortes concentrations des 2 premiers nucléotides
Qu’y a-t-il lors de l’étape initiale de la transcription?
Synthèse de fragments courts d’au maximum 9 ribonucléotides qui sont ensuite relâchés aka Initiation abortive
Quels sont les 3 modèles de l’initiation abortive?
Translocation de l’ARN polymérase
Séparation en 2 modules
ADN aspiré dans l’enzyme
Qu’arrive-t-il dans la translocation de l’ARN polymérase?
L’ARN polymérase se lie au promoteur, avance, synthétise un transcrit, le rejette et retourne au promoteur pour à nouveau avancer et transcrire le gène complet
Quels sont les 2 modules dans la séparation en 2 modules?
1 module fixe 1 module mobile (site actif)
Qu’arrive-t-il dans le modèle de l’ADN aspiré dans l’enzyme?
L’ARN polymérase est stationnaire et aspire l’ADN vers elle
Quelle est l’hypothèse la plus vraisemblable?
l’ADN est aspiré dans l’enzyme
Quand la phase d’élongation commence-t-elle?
Lorsque la taille du fragment synthétisé dépasse 10 ribonucléotides?
Qu’est-ce que la taille de 10 ribonucléotides du fragment synthétisé oblige?
Oblige le transcrit à sortir du complexe enzymatique et se séparer de son brin d’ADN matrice
Qu’est-ce que sort du complexe enzymatique lors de l’élongation?
Le transcrit
La région promotrice du brin d’ADN matrice
Qu’est-ce qui arrive lorsque la région promotrice du brin d’ADN matrice est rejeté hors du complexe enzymatique?
Les intéractions entre la polymérase, le promoteur et les protéines de régulation cessent et la région sigma 3.2 joue son 2e rôle (mimer l’ARN à son canal de sortie)
À quel moment la région sigma 3.2 libère le canal de sortie de l’ARN?
lorsque la taille du fragment synthétisé excède 10 ribonucléotides
Coment est l’affinité de la région sigma 3.2 dans la conformation du complexe ouvert?
Plus faible que dans la conformation du complexe fermé
Comment est l’ARN polymérase lors de la phase d’élongation?
très processive
corrige ses erreurs
Lors de l’élongation, que se passe-t-il au site actif?
- Séparation des brins une base avant la cavité de l’enzyme
- Sortie précoce du brin non transcrit
- Synthèse d’ARN
- La double hélice se reforme 1 base après la cavité de l’enzyme
Pendant l’élongation, combien de ribonucléotides restent appariés à la matrice ADN dans le site actif?
8 à 9 ribonucléotides
Quelles sont les 2 fonctions correctrices au site actif?
Correction pyrophosphorolytique
Correction hydrolytique
Qu’est-ce que la correction pyrophosphorolytique?
LE site catalytique est utilisé en mode inversé pour reformer le ribonucléotide tri-phosphate (ajout d’un pyrophosphate)
QU’est-ce que la correction hydrolytique?
LA polymérase recule d’1 ou plusieurs nucléotides et coupe le fragment correspondant
Qu’arrive-t-il si la polymérase arrive sur de l’ADN endommagé si le gène est très exprimé?
Catastrophe ferroviaire -> tous les arn polymérases se rentrent dedans!
Par l’entremise de quelle protéine la machienerie cellulaire retire l’enzyme bloquée?
TCRF
QUel est le mécanisme de réparation auquel la machinerie cellulaire fait appel lors de l’élongation?
Uvr(ABC) (voir BM7)
Comment est l’Activité de TCRF?
ATPasique
Où se lie TCRF?
à l’ADN double brin en amont de l’ARN polymérase
Pour quoi TCRF utilise son ATP?
Pour voler au secours de l’Enzyme coincée en lui rentrant dedans!
Quels sont les 2 choix de conséquences du fait que TCRF rentre dedans l’arn polymérase?
- Soit l’ARN polymérase recule et recommence la transcription en aval
- Soit elle se fait purement et simplement envoyer promener
Qu’est-ce qui indique la fin de la transcription?
les séquences de terminaison
Que déclenchent les séquences de terminaison?
- Retrait de l’ARN polymérase
- Largage du brin transcrit
Quels sont les 2 types de séquences de terminaison chez les bactéries?
Rho-dépendantes
Rho-indépendantes
Que possèdent les séquences de terminaisons Rho-dépendantes?
des site rut sur leurs transcrits qui intéragissent avec la protéine Rho
Qu’est-ce que la protéine Rho?
un hexamère qui se lie à l’ARN à sa sortie de la polymérase
Pour quoi Rho utilise son activité ATPase?
Pour induire la terminaison
Quelles sont les caractéristiques des sites rut des molécules d’ARN?
40 bases
enrichis en cytosines
ne forment pas de structure secondaire
Les protéines Rho peuvent-elles se lier aux ARNs en cours de traduction (liés à des ribosomes?)
Non
Pourquoi les protéines Rho ne peuvent-elles pas se lier aux ARNs en cours de traduction (liés à des ribosomes?)
car chez les bactéries la traduction commence aussitôt que le brin d’ARN commence à sortir de la polymérase,
donc les protéines Rho se lient aux ARN qui sont transcrits au dela de la région traduite
Pourquoi les séquences de terminaison Rho-Indépendante sont-elles appelées séquences de terminaison intrinsèques?
Car elles n’ont besoin d’aucun autre facteur
De quoi sont formés les séquences de terminaison Rho-indépendantes?
1 séquence répétée et inversée de 20 bases
Suivie d’une région de 8 appariements A:T
À quelle moment les séquences de terminaison Rho-Indépendantes affectent la polymérase?
pas tant qu’elles ne sont pas transcrites donc Après la transcription
Comment les séquences de terminaison Rho-Indépendantes provoquent la terminaison?
En formant une structure secondaire en épingle à cheveux après la transcription
À quelle condition une terminaison est-elle efficace?
seulement lorsque précédé par une série de A:U
Quelle est la force des liaisons A:U?
Plus faible que A:T
Quelles sont les 2 hypothèses du mécanisme de terminaison des séquences Rho-indépendantes?
- Idem à TCRF
- Modifie la conformation de la polymérase
