chap 4 part 1 - réparation de l'ADN Flashcards
1
Q
types de codons (6)
A
- TJS DONNÉ DU 5’ VERS 3’
- codon initiation : AUG = méthionine (1er AA) / ATG sur ADN ==> indique cadre de lecture
- codons des AA -> certains codons synonymes
- attention sur quel type d’ARN on se trouve
- codons de terminaisons (STOP) -> UAG, UAA, UGA ==> indiquent fin cadre de lecture
- exercice lecture des codes des AA -> diapo 4 chap 4
2
Q
code génétique (8)
A
- 4 nucléotides pour 20 AA
- combinaison à 1 nucléotide -> codage 4 AA == pas assez (pour 20)
- combinaison à 2 nucléotides (4^2) -> codage 16 AA == pas assez (pour 20)
- combinaison à 3 nucléotides (4^3) -> codage 64 AA (assez et trop !)
- 1 série de 3 nucléotides = 1 codon = 1 AA
- 64 combinaisons possibles pr 20 AA -> redondance code génétique
- lecture ARNm sans chevauchement -> si lecture avec chevauchement -> + économique car utilisation - AA MAIS si mutation sur 1 nucléotide -> effet impt +++
- pas chevauchement = moins effet des mutations
3
Q
redondance code génétique (4)
A
- code génétique universel -> 1 codon donné tjs traduit en 1 même AA
- principe OGM -> insertion gène green fluorescent protein (GFP) de méduse Aequorea victoria ds souris
- pl. codons -> 1 AA spQ
- code génétique pas ambigu -> par ex : 5’-UUA-3’ = leucine uniquement
4
Q
définition cadre de lecture (3)
A
- tjs indiquer début et fin
- cadre de lecture = depuis codon initiation jusqu’au codon STOP
- qd recherche cadre de lecture -> chercher (sur ARNm ou ADN codant de 5’ vers 3’ ) 1er codon AUG ou ATG puis poursuite séQ codante par triplets et sans chevauchement jusqu’au codon STOP
5
Q
mutations et effet sur protéines (6)
A
- mutation = changement au niv de ADN -> simple (=mutation ponctuelle) ou profond (= affecte chr -> chr excédentaire (trisomie 21) / tajout pdt méiose)
- effet sur prot : neutre (codon synonyme à un autre) / bénéfique (en termes d’évolution, rare) (meilleure reconnaissance du substrat par 1 enz) / néfaste (en termes d’évolution, fréquent) (enz qui ne reconnait plus son substrat)
- effet bénéfique = gain de fonction VS effet néfaste = perte de fonction
- effets néfaste et fréquent -> lien valeur adaptative
- conséquences selon type celR : cell germinale -> affecte espèce (ex: polydactylie) / cell somatique -> affecte ind (ex: cancer)
- si changement dans séQ qui code 1 prot -> changement forme/activité/association à autres prot
6
Q
mutations (6)
A
- affecte 1 séQ régulatrice de transcription
- affecte 1 facteur transcription = prot régulant expression d’1 autre prot
- affecte 1 facteur induction = prot régulant diff° celR
- affecte aspect structural ADN (eu/hétérochrtine)
- résultat -> pas modif de prot mais plus produite à momebt adéquat ou plus produite du tout
- ex syndactylie -> prot nécessaires pr apoptose pas présentes et/ou actives au bon moment pdt dvt foetal
7
Q
mutations ponctuelles (5)
A
- mutation ponctuelle = modif 1 paire de base d’1 gène pouvant être transmis à descendance (si ds gamète)
- causes : erreur pdt réplication / hydrolyse spontanée / agent mutagène
- génotype = allèle, codon pr 1 gène / potentiel génétique
- phénotype = ce qui est réellement obtenu à partir du ‘potentiel’
- ex mutation : changement forme du globule rouge -> mutation gène bêta-globine
8
Q
mutations ponctuelles de type substitution (3)
A
- mutation silencieuse -> changement de 1 nucléotide -> aucun effet sur séQ AA
- faux-sens -> changement de 1 nucléotide -> changement AA = codon ne fait plus le bon AA
- non-sens -> changement de 1 nucléotide -> codon devient codon STOP -> arrêt
9
Q
mutations ponctuelles de type insertion ou délétion (indel) (4)
A
- décalage cadre de lecture -> provoque 1 non-sens immédiat = insertion 1 paire nucléotides
- décalage cadre de lecture -> provoque 1 long faux-sens = délétion 1 paire nucléotides (qd indel de + 1 nucléotide = pas mutation ponctuelle)
- délétion d’1 triplet de nucléotides -> pas décalage cadre de lecture mais 1 triplet AA manquant
- insertion triplet nucléotides -> apparition AA surnuméraire
10
Q
erreurs pdt réplication (9)
A
- bas taux erreur de ADNpol au départ : 1/100 000
- taux erreur ADNpol -> grâce à exclusion stérique pr ribunucléotides / sélectivité cinétique -> particules complémentaires font dernier mvmts nécessaires pr bon positionnement nucléotides + font dernier liens
- activité exonucléase de ADNpol -> taux erreur de 1/10 000 000
- exonucléase : reconnaissance mauvais nucléotide -> vérification sillons mineurs
- exonucléase coupe à partir de bouts -> + facile / coupure liaisons phosphodiesters
- endonucléase coupe en plein mx
- réparation ADN post-réplicative -> taux erreur de 1/10 milliards
- si base erronée pas réparée -> mutation incorporée au génome dès réplication suivante
- polymorphisme = obtention 2 allèles pr 1 même gène
11
Q
réparation ADN : méthylation (4)
A
- réparation -> ID° erreur -> ID° quel brin contient erreur -> correction rapide erreur avant prochaine réplication
- mécanisme réparation mésappariements (MMR = DNA Mis-Match Repair) -> pr mutations ponctuelles et microsatellites
- modèle E.Coli : méthylation ADN -> vieux brin ADN méthylé / nvx brins pas encore méthylés / méthytransférase Dam -> reconnaissance séQ spQ GATC sur ADN + ajout groupement méthyl sur adénine / GATC fréquentes (1/256 paires bases)
- méthylation utile réparation -> qd erreur ds nveau brin, on le sait car pas groupement méthyl
12
Q
modèle E. Coli : prot Mut (6)
A
- 1) MutS cherche distorsions continuellement
- 2) si distorsion trouvée -> changement forme + recrutement MutL -> MutS prend ATP, change forme et prend MutL
- 3) reconnaissance brin méthylé par MutL + recrutement MutH à opposé
- 4) MutH coupe brin non méthylé
- 5) départ Mut + arrivée enz de réparation générales
- enz de réparation générales : dépot hélicase avant exonucléase / exonucléases (pas spQ, fait 1ère coupure puis part) + besoin endonucléase continue à partir brin de coupure faite par exonucléase / ADNpol de réparation choisit nucléotides / ligase
13
Q
erreurs pdt réplication chez eucaryotes (7)
A
- homologues MutS et MutL recrutés par anneau (PCNA)
- duplication + raffinement gène MutS -> formation hétérodimères
- reconnaissance mutations différentes par sous-unités
- ID° nveau brin par amorces + fragments okazaki -> pas méthylation comme chez procaryotes
- remplacement MutH par RNase H -> reconnaissance brin avec amorce -> début coupure
- utilisation interruptions entre fragments okazaki par exonucléases OU bout 3’ du brin avancé
- Cf schéma diapo 15 chap 4
14
Q
glissement ADNpol pdt réplication des microsatellites (STR) (6)
A
- STR = Short tandem repeats
- motifs de 2-10 nucléotides bcp répétés -> possibilité appariement simple brin en ‘épingle’
- nveau brin autant complémentaire à LUI-MÊME que au brin matrice
- complémentarité simple brin pousse ADNpol à décoller du brin matrice -> revient plus à bonne place
- apparition insertions + délétions par 1 “appariement décalé” de séQ répétées
- Cf schéma diapo 16 chap 4
15
Q
microsatellites (STR) entre gènes ou à int gènes (1) + ex maladie Huntington (5)
A
- si STR à int gènes -> dangereux si dérapage de ADNpol non corrigé
ex maladie Huntington (neurodégénérescence) -> - microsatellite CAG (codon glutamine) ds gène de prot HTT (facteur transcription des neurones)
- HTT régule expression récepteur de neurotransmetteur
- glissement polymérase pdt réplication provoque ajout glutamines ds prot HTT
- en santé : 10-26 glutamines VS malade : 40+ glutamines, aug° nb avc générations
- glutamines interagissent avc machinerie transcription
16
Q
mauvais repliement prot HTT ds maladie Huntington (5)
A
- mauvais repliement prot HTT allongée + pas bonne confo
- agit mal en tant que facteur transcription : pas bon nb glutamine -> pas bon niveau expression récepteurs de neurotransmetteurs -> signalisation celR erronée
- formation agrégats -> glutamine = AA polaire et fait liens H entre prot HTT mutantes -> blocage mvmt vésicules + détachement dynéine des microtubules
- neurones ont besoin de vésicules pr fonctionner / cell -> dégradation HTT mais morceaux de HTT imitent signalisation de apoptose -> destruction neurones
- morceaux et prot dégradées migrent vers noyau + mort neurones
17
Q
qd abs réplication : mutations spontanées ou causées par envt (6)
A
- régions ADN mieux protégées contre mutations -> prot / impce histones pr eucaryotes / + protection = - mutations fréquentes
- mutations causées par envt -> substances mutagènes ou radiations
- mutations spontanées -> altérations hydrolytiques (cells aqueuses donc non évitable)
- déamination (perte d’1 NH3) -> la + fréquente chez humain / vitesse déamination cytosine = indicateur vitesse perte info génétique / méthylation de C = mécanisme de inhibition transcriptionelle chez vertébrés
- dépurination (coupure lien glycosidique) -> enlèvement purines -> attaque lien glycosidique par eau -> pas BA = site AP
- mutations + faciles à reconnaitre pr système réparation -> dépurination > transformation en U (car pas de U ds ADN) > transformation en T (T mauvais ou G présent en face mauvais ?)
18
Q
mécanismes altération de ADN par substances mutagènes (5)
A
- oxydation -> + de O et - de H => mésappariement
- analogue de base -> autre molécule remplace 1 base de ADN
- alkylation -> + groupements chQ sur bases => mésappariement ou pas d’appariement
- agent intercalant () -> insertion 1 mol. entre bases (altération réplication + transcription)
- Cf diapo 22 chap 4 pr exo reconnaissance mécanismes altération
19
Q
altération chQ bases : radiations (4)
A
- rayons UV : lumière proche de 260nm fortement absorbée par bases
- UV -> fusion photochQ de 2 pyrimidines adjacentes sur même brin -> formation anneau cyclobutane entre T et T (pas appariement dimères + arrêt polymérase -> bris de différents liens)
- radiations ionisantes (rayons γ et X) -> action directe -> attaque sucre des nucléotides => cassure simple et double brin (bris ds charpente (dégradation sucre))
- radiations ionisantes -> action indirecte -> apparition radicaux libres ROS favorisée (ROS oxydent tout : ADN, prot, mbranes)
20
Q
altérations chQ bases : systèmes réparation qd 1 brin affecté (3)
A
- par mutation ‘facile’ = modif légère de base -> inversion directe = modif enlevée par enz spQ à altération
- par mutation plus difficile = modif difficile à enlever ou substitution de base -> réparation par excision de base = enlèvement base modifiée (site AP) puis remplacement par 1 autre grâce enz spQ pr chQ type mutation
- par mutation complexe = empêchement excision d’1 base ou déformation 1 région de ADN -> réparation par excision d’1 fragment ADN simple brin = enlèvement d’1 morceau par enz plus généralistes + comblent brèche
21
Q
altérations chQ bases : systèmes réparation qd 2 brins affectés
A
réparation par recombinaison homologue -> utilisation chrtide-soeur pr reconstitution bonne séQ / nécessaire être en S ou G2
22
Q
altérations chQ bases : systèmes réparation qd mutation pdt réplication
A
réparation translésionnelle -> réparation pas effectuée à temps + réplication ADN par 1 polymérase spécialisée sans respecter appariements
23
Q
altérations chQ bases : inversions directes des altérations (3)
A
- reconnaissance directe bases altérées + “correction” par enz spécialisées
- procaryotes et eucaryotes -> si 2 T liés (e) -> ADN photolyase -> enz clive anneau de cyclobutane grâce à NRJ lumineuse -> liaison défaite
- eucaryotes -> si alkylation par 1 mutagène -> méthyltransférase -> enlèvement du CH3 + transfert sur elle-même (réaction irréversible -> enz à “usage unique” = exception)
24
Q
altérations chQ bases : Réparation par Excision d’1 Base : voie BER (5)
A
- ADN glycosylases parcourent ADN + analyse sillon mineur -> détection base altérée et/ou base insérée par mésappariement avec base altérée
- glycosylase -> “flip-out” (sort nucléotide de autre coté de charpente) + clivage lien glycosidique
- 1 enz spQ par type altération
- endonucléase AP coupe avant site AP (laisse 1 3’-OH pr Pol-I) et exonucléase hydrolyse après site AP
- Cf schéma diapo 26 chap 4
25
altérations chQ bases : réparation par excision d'1 fragment ADN simple brin : voie NER (8)
- modèle procaryote découvert chez mutant sensibles aux UV
- 1) recherche déformations sur ADN par UvrAB
- 2) qd déformation trouvée -> UvrA quitte + UvrB = hélicase locale (séparation liens H)
- 3) UvrB plie ADN + recrutement UvrC
- 4) coupure brin par UvrC avec altération de chQ coté
- 5) détachement morceau par ADN hélicase UvrD
- 6) ADNpol + ligase
- eucaryotes -> même mécanisme avec 25 prot (si ces prot elles-mêmes mutées -> cancer peau)
26
altérations chQ bases : réparation translésionnelle (6)
- procaryotes et eucaryotes -> pdt réplication
- 1) détachement ADNpol normale à cause de mutation -> changement structure brin
- 2) réplication sans respect appariements oar ADNpol translésionnelle (attachement sur brin matrice sans lire)
- ADNpol translésionnelle -> petite processivité car détachement facile nécessaire
- minorité de ADNpol-trans. spQ à 1 type altération + réplication correcte de ADN
- Cf schéma diapo 28 chap 4
