BM7 2) Dégradations de l'ADN Flashcards
Quels sont les 6 altérations de l’ADN?
Hydrolyse Alkylation Oxidation Radiation Molécules analogues Agents intercalants
Quel est le résultat de l’hydrolyse désamination?
Les cytosines deviennent des uraciles
Les adénines sont converties en hypoxanthines qui vont s’apparier à des cytosines
Les guanines sont converties en Xanthines qui vont s’apparier à des cytosines mais en formant 2 liaisons hydrogène seulement
Pourquoi l’ADN n’a pas d’uracile?
L’uracile résultant de la désamination d’une cytosine serait difficilement identifiable par le système de réparation
Quel est le résultat de l’hydrolyse dépurination?
Une hydrolyse spontanée de la liaison glycosidique entre le sucre et sa base, ce qui donne un site abasique, c’est-à-dire un désoxyribose sans base!
Qu’est-ce que les hydrolyses entraînent?
des bases artificielles facilement reconnaissables par les systèmes de réparation de l’ADN
Quel cas de désamination d’une base méthylée produit de la thymine?
5-Méthyl-cytosines (souvent présent au lieu de la cytosine chez les vertébrés)
Qu’est-ce que l’alkylation?
Des groupes éthyles et méthyles sont transférés à des sites réactifs des bases
Qu’arrive-t-il après une alkylation?
G=C devient A=T après la réplication car Méthylguanine s’apparie avec T
Décrivez le phénomène d’oxydation
Les radiations ionisantes et des agents chimiques favorisent les attaques par des radicaux libres
Que génère l’oxydation de la guanine et avec quoi peut-il s’apparier?
L’Oxoguanine.
peut s’apparier autant avec cytosine qu’avec adénine
Qu’Est-ce l’oxydation cause au final?
une transversion
à quoi les mutations d’oxydations sont souvent associé?
À de nombreux cancers humains
Qu’Est-ce qui absorbe fortement les radiations UV?
les bases
Donnez un exemple de conséquence des radiations UV?
Création d’un anneau cyclobutane entre 2 thymine adjacentes par photochimie forme un dimère de thymine.
Les liaisons Watson crick sont alors impossibles et arrêt de l’ADN polymérase
Les radiations gamma et x causent quoi?
Des cassures double brins difficiles à réparer sans créer des erreurs
Les radiations ionisantes causent quoi?
Détruire directement le squelette sucre phosphate ou
indirectement en produisant des radicaux libres qui vont réagir à leur tour avec les radicaux du désoxyribose
Qu’arrive-t-il lorsque des molécules analogues aux bases sont incorporé à l’ADN?
elles s’apparient mal et créent des distorsions dans la structure de la double hélice
Qu’Est-ce qu’un agent intercalant?
Molécule plane possédant des anneaux polycycliques qui interagissent avec les bases lorsque celles-ci s’apparient et/ou s’empilent
Qu’Est-ce que les agents intercalant causent?
Substitutions
Insertion (Polymérase apparie une base à l’agent intercalant)
Délétions (la polymérase glisse et saute une base)
Quels sont les 2 types de dégradation?
Obstacles à la réplication et à la transcription
Altération permanente de la séquence d’ADN après la réplication
Quels sont les obstacles à la réplication et à la transcription?
Dimérisation des thymines
cassures simple et double brins du squelette
Quels sont les 4 types de systèmes de réparation des lésions de l’ADN?
Systèmes simple
Systèmes complexes
Système encore plus élaboré
Polymérase trans-lésion
Qu’Est-ce que les systèmes simples?
Enzymes qui inversent le processus conduisant à la lésion (réparent sans changer la pièce défectueuse)
QU’Est-ce que les systèmes complexes?
Système de réparation par excision qui retirent le nucléotide fautif pour le remplacer par un autre (réparent en changeant la pièce défectueuse. Le brin parental sert de matrice pour la réincorporation du nucléotide complémentaire)
QU’Est-ce que les systèmes encore plus élaborés?
Systèmes de réparation par recombinaison spécialisés pour les cassures double brin et/ou lorsque les deux brins sont déteriorés
Que fait la polymérase trans-lésion?
Elle supprime les obstacles à la réplication en les «court-circuitant»
Quels sont les 6 types de systèmes de réparation de l’ADN?
Réparation des mésappariements Photoréactivation Réparation par excision de base Réparation par excision de nucléotides Réparation des cassures bicaténaires Synthèse translésionelle
Quelle est l’altération impliquée dans Réparation des mésappariements
Erreur de réplication
Quelle est l’altération impliquée dans Photoréactivation
Dimères de pyrimidines
Quelle est l’altération impliquée dans Réparation par excision de base
Bases altérées
Quelle est l’altération impliquée dans Réparation par excision de nucléotides
Dimères de pyrimidines ou additifs encombrants sur les bases
Quelle est l’altération impliquée dans Réparation des cassures bicaténaires
Cassures bicaténaires
Quelle est l’altération impliquée dans Synthèse translésionelle
Dimères de pyrimidines ou sites apuriques
Quelles enzymes, chez l’homme et chez E.coli, sont impliquées dans Réparation des mésappariements
MutS MutL et MutH chez E.coli
MSH, MLH et PMS chez homme
Quelles enzymes, chez l’homme et chez E.coli, sont impliquées dans Photoréactivation
ADN photolyase
Quelles enzymes, chez l’homme et chez E.coli, sont impliquées dans Réparation par excision de base
ADN glycosylase
Quelles enzymes, chez l’homme et chez E.coli, sont impliquées dans Réparation par excision de nucléotides
UvrA, UvrB, UvrC et UvrD chez E. coli
XPC, XPA, XPD, ERCC1-XPF et XPG chez l’homme
Quelles enzymes, chez l’homme et chez E.coli, sont impliquées dans Réparation des cassures bicaténaires
RecA et RecBCD chez E. coli
Quelles enzymes, chez l’homme et chez E.coli, sont impliquées dans Synthèse translésionelle
ADN polymérases de la famille y comme UmuC chez E. Coli
Quand les mécanismes de réparation doivent-ils opérer?
Avant la réplication
Dans l’inversion de la lésion, qu’Est-ce que la photolyase utilise pour détruire l’anneau de cyclobutane?
L’énergie lumineuse
Comment se fait le retrait du méthyle par une méthyltransférase (inversion de lésion)?
La méthyltransférase retire le méthyle de la guanine en le transférant à son propre résidus de cystéine
Pourquoi le retrait du méthyle par une méthyltransférase est une réaction couteuse?
Car la méthyltransférase n’a pas d’activité catalytique donc le méthyle reste dessus… elle ne peut donc pas être réutilisée
Quel est le mécanisme de réparation le plus employé?
Excision de base
Quel est le processus de l’excision de base?
La glycosylase reconnaît et retire la base endommagée en hydrolysant le pont glycosidique
Quelles sont les étapes de l’excision de base?
1) Dissociation du sucre et de la base
2) Le sucre abasique est retiré du squelette par une réaction endonucléolytique subséquente
Comment les ADN glycosylases sont elles spécialisées?
Selon le type de lésion
Combien d’ADN glycosylase y a-t-il dans les cellules humaines?
8
Comment les glycosylases accèdent aux bases mésappariées?
En longeant le sillon mineur à la recherche d’une distorsion de la structure spatiale de la double hélice
Comment est excisée la base fautive suite à l’accès par les glycosylases?
Les 2 liaisons phosphodiesters font une rotation pour sortir la base fautive via des ruptures de liaisons hydrogènes puis la base est happée (incluse) dans la cavité de l’ADN glycosylase.
Qu’arrive-t-il si la base détériorée n’est pas corrigée avant la réplication?
Il y a engendrement d’une mutation permanente.
Donnez des exemple de déformations de l’ADN qui causent des distorsions de l’ADN et mènent à l’excision des nucléotides entiers.
Dimérisation de thymines
Groupes chimiques ajoutés à une base
Quel est le mode d’action de l’excision des nucléotides (NER)?
1) Retrait d’un court polynucléotide incluant la lésion.
2) Réparation du brin excisé par une polymérase qui utilise l’autre brin comme matrice.
Quelles 4 protéines sont incluses dans le système NER (nucleotide excision repair)?
UvrA
UvrB
UvrC
UvrD
Comment se fait l’excision d’un nucléotide avec la voie NER?
1) l’ensemble Uvra-UvrB balaie l’ADN pour identifier une déformation.
2) UvrA quitte le complexe et UvrB ouvre localement la double hélice autour de la déformation.
3) UvrB recrute 2X UvrC pour former un complexe UvrC-UvrB-UvrC
4) Les 2 UvrC excisent un 12-13-mère comprenant le nucléotide causant le mésapariement.
5) L’hélicase UvrD est alors recrutée pour retirer les 2 UvrC.
6) L’ADN POL 1 remplace le brin excisé et la ligase synthétise le dernier pont phosphodiester après le dernier nucléotide ajouté par l’ADN POL 1.
Quel est le système analogue à UvrA-UvrB chez les humains?
XPC-XPA-XPD
Quel est une capacité unique au complexe XPC-XPA-XPD?
Sa capacité à secourir l’ARN polymérase lorsque sa progression est arrêtée par une lésion dans sa matrice.
Quel facteur de transcription du complexe XPC-XPA-XPD permet d’identifier les erreurs de la matrice et comment se fait la correction?
Le facteur de transcription TFIIH (H =hélicase)
1) TFIIH détecte le mésappariement
2) Séparation des brins pour la transcription et la réparation de la lésion grâce à la fonction hélicase.
Qu’est-ce que la synthèse de translésion?
Mécanisme qui permet de “sauter” une erreur dans la matrice grâce à des ADN polymérases spéciales qui ajoutent des dNTP sans respecter les règles d’appariement.
Quelles protéines permettent la synthèse de translésion chez E. coli?
UmuD’-UmuC (appartenant aux polymérase Y)
Quel est le problème de la synthèse de translésion?
Peut être une source d’erreur mutagènes.
Existe-t-il des polymérases Y spécifiques?
Oui, elles peuvent ajouter les bons nucléotides en présence d’un dimère de thymines, soit 2 adénines.
Qu’est-ce que la réparation par recombinaison?
L’utilisation del’information de la séquence de la chromatide soeur pour réparer une cassure double brin après la réplication.
Pourquoi dit-on que la cassure double brin avant la réplication est la plus toxique pour la cellule?
Elle bloque la réplication et engendre la perte de chromosomes. Cela cause la mort cellulaire.
Comment se fait la réparation d’une cassure double brin avant la réplication?
Le système JENH (jonction d’extrémités non homologues) permet de recombiner des extrémités franches.
Comment se fait la réparation d’une cassure double brin via JENH?
1) L’enzyme Ku 70/80 stabilise les extrémités de la cassure et recrute des ADN-phosphokinases.
2) Chaque ADN-PK recrute Artemis (5’ exo et endonucléase activée par phosphorylation de l’ADN-PK)
3) Le compleze ADN-PK-Artemis apparie les extrémités simples brins sur quelques bases et retire les nucléotides orphelins par des actions endo et exo (5’)-nucléases.
