BM8 2) Complexes protéiques Flashcards
Quelles sont les 4 protéines de recombinaison homologue chez E. coli?
- RecBCD
- RecA
- RuvAB
- RuvC
RecBCD est formé de 3 sous-unités : RecB, RecC et RecD. Quelles sont les 2 fonctions de ce complexe protéique?
Nucléase
Hélicase
RecBCD est formé de 3 sous-unités : RecB, RecC et RecD. Quelles sont les 2 rôle successifs de ce complexe protéique?
1) Génère des extrémités simple brin
2) Recrute la protéine d’échange de brins RecA sur le simple brin.
Que fait RecBCD pour progresser le long de l’ADN?
Il hydrolyse de l’ATP (Fonction hélicase)
Elle va séparer les deux brins.
Par quoi sont contrôlés les actions de RecBCD dans l’ADN?
Les sites CHI (Crossover Hot spot Instigator)
Quel est le rôle spécifique de RecB?
- Hélicase 3’ vers 5’
- Nucléase multifonctionnelle
Quel est le rôle spécifique de RecC?
Reconnaitre les séquences CHI
Quel est le rôle spécifique de RecD?
Hélicase 5’ vers 3’.
Est ce que les actions nucléases et hélicases de RecBCD se succèdent ou sont simultanées?
Simultanées
Que ce passe-t-il lors que RecBCD reconnait le site CHI?
L’action nucléase est inhibée sur un des deux brins.
Quand RecBCD rencontre la séquece CHI, comment fait-on pour déterminer sur quel brin est ce que l’action nucléase est inhibée?
Ça dépend de l’orientation de CHI.
RecC se lie fortement au site CHI = ça favorise la digestion de l’autre brin.
Si CHI est dans le sens 3’ vers 5’, quel brin a une nucléase inhibée?
Le brin parcouru dans le sens 3’ vers 5’ n’est pas dégradée!
Si CHI est dans le sens 3’ vers 5’, quel brin a une nucléase encore active?
Le brin 5’ vers 3’ continue d’être dégradé.
Que ce passe-t-il à la fonction hélicase lorsque RecC reconnait CHI et que l’autre brin continue d’être dégradé?
RecD est inactivée (Hélicase);
La fonction hélicase de RecB reste active.
Alors, avant le passage du site CHI, que ce passe-t-il?
Les hélicases RecB et RecD présentent les 2 brins au site nucléase de RecB.
Alors, après le passage du site CHI, que ce passe-t-il?
CHI reconnu par RecC protège CHI de la nucléase de RecB :
- Ça induit un changement de conformation de RecBCD.
Que ce passe-t-il lorsque RecBCD change de conformation?
RecBCD va recruter les protomères de RecA sur le brin portant 5’-CHI-3’ et il y a formation du filament de RecA.
Comment est ce que les séquences CHI font-elles contrôler l’activité de RecBCD?
1) Elles augmentent 10x la fréquence de recombinaison!
2) Leur influence reste importante sur une région environnante de 20 kb.
Décrire la fréquence à laquelle la séquence CHI est présente dans le génome de E. coli.
Elle est sureprésenté dans le génome.
1000 sites.
Que ce passe-t-il à l’ADN étranger qui entre dans E. coli?
Il sera pris en charge par RecBCD et sera dégrader entièrement car il n’y a pas de séquence CHI spécifique comme chez E. coli.
Que ce passe-t-il si de l’ADN provenant d’autres E. coli entre dans E. coli?
Ces molécules d’ADN seront utilisées pour faire de la recombinaison, car elles ont les mêmes séquences CHI d’E. coli en très grand nombre.
RecA fait partie de quelle famille de protéines?
Les «Échangeuses de brins».
Que font les protéines de la famille des échangeuses de brins?
Elles dirigent l’appariement de molécules D’ADN homologues
- Reconnaissance des régions homologues
- Appariement des molécules.
En un seul mot, décrire comment RecA fonctionne?
En agglomérats!
100 s.u. pour 300b
À quoi sert le filament des RecA?
La recherche du brin homologue se fait à l’intérieur du filament des RecA.
Sur quel brin est ce que RecA va se lier?
Il est recruté par RecBCD et se lie à l’ADN simple brin (filament s’alonge de 5’ vers 3’).
Donc, les extrémités 3’-OH des brins cassés sont favorisées.
Quelles sont les étapes de la recherche du brin homologue par RecA?
1) RecA se lie à une molécule simple brin
2) Complexe RecA-ADNsb recherche activement la région complémentaire sur un ADN db.
Quel est le critère de recherche pour le brin homologue de RecA?
La complémentarité des bases.
La complémentarité des bases se reconnait sur RecA grâce à 2 sites de liaison à l’ADN, quels sont-ils?
1) Site primaire : 1er ADN simple brin lié
2) Site secondaire = ADN double brin lié.
Que ce passe-t-il lorsque le complexe RecA-ADNsb recherche activement la région complémentaire sur un autre brin?
- Les liaisons entre RecA-ADNsb et l’ADN db sont faibles, transitoires et indépendantes de la séquence
- RecA balaye donc rapidement de longues molécules d’ADN à la recherche d’un fragment homologue.
Combien de pb identiques sont nécessaire pour valider une homologie de séquence?
15
Quand RecA a reconnu la région homologue, un complexe stable se forme entre quoi?
- La molécule simple brin coupée
- Son homologue sur la molécule double brin.
Ça forme une structure tricaténaire de RecA.
Où à lieu l’échange des brins pour E. coli?
Dans la structure tricaténaire de RecA.
Quelles sont les 2 choses que nécessite RecA pour faire l’échange de brins?
1) Une rupture de liaison Watson-Crick de la molécule db au site secondaire, et la reformation de ces mêmes liaisons W-C avec la molécule simple brin au site primaire.
2) La formation d’une structure en double hélice par la molécule hybride = hétéroduplex.
Que ce passe-t-il une fois que RecA a catalysé l’initiation de l’échange des brins?
Le complexe RuvAB reconnaît les jonctions de Holliday créées par RecA et favorise la migration des branches.
Quel est le rôle de RuvAB?
De faire migrer les jonctions de Holliday (ou) Migrer l’embranchement.
Quel est le rôle spécifique de RuvA?
Elle est une protéine tétramérique qui reconnait spécifiquement la Structure de Jonctions de Holliday.
Elle reconnait indépendamment de la spécificité des séquences.
RuvA est acide et basique en même temps. Dites quelle partie de RuvA est basique et quelle est Acide? Et aussi dire à quoi ça sert.
- Basique (Chargé+) : du côté de ce sites de liaison à l’ADN = attire le squelette phosphodiester (chargé -)
- Acide (Chargé -) de l’autre côté.
RuvAB s’attache-t-il à une ou 2 jonctions de Holliday?
une seule!
RuvA va recruter combien de RuvB?
2
C’est quoi RuvB et à quoi sert-il?
Ce sont des ATPases hexamèriques, similaires à des hélicases.
Elles hydrolysent l’ATP et fournit l’énergie pour déplacer les molécules hybrides (favorise l’élongation des molécules hybrides).
Quel est le rôle de RuvC?
Elle est une endonucléase qui fonctionne avec RuvA et RuvB pour couper les brins à la jonction de Holliday.
RuvC va inciser spécifiquement les brins homologues qui ont la même polarité, pourquoi?
Pour que l’ADN ligase puisse relier une extrémité 3’-OH avec une 5’-P.
Selon le point de coupure de RuvC, la région hétéroduplexe peut être quoi (2 choix)?
- Recombinante
- Non-recombinante.
RuvC est plus spécifique à une structure qu’à une séquence, mais elle incise une séquence asser spécifique quand même. Quelle est la séquence où RuvC va inciser dans la jonction de Holliday?
5’-(A/T)-TT-(G/C)-3’
Ce type de séquence est présent tous les 64 nucléotides.
Qu’est ce que le fait que RuvC est faiblement spécifique assure?
Une élongation minimale des branches après qu’une jonction de Holliday se soit formée = Avant sa résolution.
Chez les Eucaryotes, quelles sont les protéines de recombinaison Homologues? (4)
- SPO11
- MRX
- Dmc1
- Rad51
La recombinaison homologue chez les Eucaryotes sert à quoi? (2)
- La réparation de cassures double brin
- Déblocage de la fourche de réplication
Quand peuvent se reproduire des lésions de l’ADN chez les Eucaryotes?
Lors de la séparation des chromosomes homologues.
Que ce passe-t-il si on avait pas de mécanisme fonctionnel de recombinaison chez les Eucaryotes?
Les lésions de l’ADN sont létales à court terme (Apoptose) et à moyen terme (Cancer).
Quel mécanisme est nécessaire à la méiose chez les eucaryotes et pourquoi?
Le mécanisme de recombinaison homologue.
- apparie correctement les chromosomes
- transmission de l’intégrité du génome haploide
- Brassage des allèles (Gamètes différentes)
À quel stade de la méiose doit se produire la recombinaison (chez les Eucaryotes)?
Au stade 4N (2x2N), soit avant la première division de méiose.
Lors de la méiose (Eucaryotes), que ce passe-t-il à la première division de méiose?
Les chromatides soeurs sont appariées.
Lors de la méiose (Eucaryotes), que ce passe-t-il à la deuxième division de méiose?
Les chromatides soeurs se séparent.
Suite à la méiose, quel est le produit de la méiose (Eucaryotes)?
4 gamètes haploïdes, chacune avec 1 copie de chaque chromosome.
Lors de la méiose, que ce passerait-il s’il n’y avait pas de recombinaison homologue?
Les chromosomes s’aligneraient difficilement :
- Non-disjonction
- Gamètes déséquilibrées. (Faible fertilité quand chromosomes sur/sous-représentés).
Décrire les cassures double brin chez les Eucaryotes.
Elles sont PROGRAMMÉES!
Grâce à quoi se produit la cassure double brin lors de la méiose chez les Eucaryotes?
Grâce à SPO11 qui s’active spécifiquement à la méiose.
Que fait SPO11?
Elle génère des cassures double brin à des régions peu spécifiques mais en dehors des nucléosomes.
Quels sont les sites de prédilection de cassure double brin par SPO11?
Les sites CHI : points chauds de recombinaison.
Quel est le moment très précis où SPO11 est activé lors de la méiose?
Au début de l’appariement des chromosomes homologues.
Quelles sont les 2 étapes dans le mécanisme de SPO11?
1) Une tyrosine (-OH) attaque le pont phosphodiester en générant une liaison covalente Protéine-ADN.
2) 2 sous unités de SPO11 clivent 2 nucléotides pour générer une coupure double brin transitoire.
- Mécanisme analogue à une Topoisomérase 1.
SPO11 va coopérer avec quelle autre protéine?
MRX.
Quel est le rôle de MRX?
Elle va générer 2 extrémités simple brin grâce à ses sous-unités nucléases.
Donc, Pour Spo11, 2 MRX vont s’y attacher et dégrader une partie de chaque brin.
Quelles sont les 3 sous-unités de MRX?
- Mre11
- Rad50
- Xrs2
MRX agit exclusivement sur quel extrémité des simple brins?
L’extrémité 5’ des simples brins qui sont associées à SPO11.
En ce qui concerne MRX, que ce passe-t-il avec les extrémités 3’-OH?
Rien, elles ne sont pas dégradées.
La digestion de MRX se fait dans quel sens?
5’ vers 3’.
Chez les Eucaryotes, quels 2 protéines sont analogues de RecA?
Dmc1 et Rad51.
Quelle est la différence entre Dmc1 et Rad51?
Dmc1 : spécifique à la méiose
Rad51 : agit également à la mitose
Quel est le rôle de Dmc1?
Favoriser la recombinaison INTER-homologues (Entre les chromatides homologues NON-soeurs).
Quand est ce que Dmc1 et Rad51 assistent-ils l’appariement des chromosomes?
AVANT la première division de méiose.
