chap 5 part 1 - transcription (procaryotes) Flashcards
1
Q
différences entre ARN et ADN (4)
A
- ARN = 1 chaine monocaténaire de ribonucléotides unis par liaisons phosphodiesters
- ARN avec 1 seul brin = possibilité repliement sur lui même
- ribose au lieu de désoxyribose (OH sur 2’)
- U au lieu de T
2
Q
uracile VS thymine (4)
A
- U -> - couteux à produire + le - stable
- pas de U ds ADN -> désamination de cytosine = altération spontanée (hydrolytique) fréquente -> cytosine devient uracile
- réparation mutation par voie BER -> glycosylase spQ UDG (uracil DNA glycosylase)
- utilisation T dans ADN -> U pas confondu avec 1 mutation
3
Q
structure II et III de ARN (par appariement bases) (6)
A
- nvel appariement G-U possible -> contribution diversification structures II
- structure II -> paires de bases azotées
- structure III -> interactions additionnelles entre les éléments classiques de structure secondaire (hélices, boucles)
- structure III de ARN -> analogue à structure III des prot
- impte stabilité malgré présence des U
- possibilité act catalytique = ribozymes (ARN avec fonctions catalytiques)
4
Q
bcp de ≠ ARN ds 1 cell (6)
A
- ARN masse totale -> ARNr présent +++
- ARN nb/cell -> ARNt présent +++ (amène AA aux ARNm)
- moitié de chQ ribosome = ARNr
- ARNr = composante ARN du ribosome
- ARNt = adaptateur entre ARNm et AA
- ARNm = ARN codant pour trad° en prot
5
Q
séQ monocaténaire ARN = brin matrice (8)
A
- det séQ de ARN par appariement des bases selon mêmes principes que pdt réplication
- ouverture ADN
- appariement séQ de façon antiparallèle pr complémentarité
- mêmes règles de complémentarité (U:A ; C:G)
- ajout nucléotides -3-P sur 3’-OH
- ARN transcrit : 5’-GCAU-3’
- brin ADN matrice : 3’-CGTA-5’
- ARNpol = transcriptase
6
Q
QUESTION TYPE EXAM TRANSCRIPTION PROCA
A
cf diapo 7
7
Q
principe de la transcription (11)
A
- Cf diapo 8
- brin codant complémentaire au brin matrice (A:T et C:G)
- facteurs de transcription -> activateurs et inhibiteurs
- inhibiteurs cachent promoteurs
- promoteur -> reconnaissance et ouverture nécessaire
- lecture brin ADN matrice : 3’ vers 5’
- synthèse ARNm : 5’ vers 3’
- activateurs -> signalisation présence promoteurs + ont liens non covalents avec transcriptase
- activateurs chez euca -> facteurs généraux = présents tt le temps
- activateurs chez proca -> facteurs spQ
- régulation vitesse transcription avec QT activateurs et inhibiteurs
8
Q
maintien de bulle de transcription (1 tour de double hélice) par la transcriptase (7)
A
- ouverture 1 pb devant et fermeture 1 pb derrière elle
- capacité séparation ADN db
- tjs sur 3’-OH
- ouverture 10 pb d’un coup donc difficile
- polymérisation sans amorce : bulle de transcription de 10-14 nt = stabilité / forme adaptée au 1er nt
- majT transcris proca débutent avec même nt (adénine) / enz -> stabilisation spQ adénine pdt initiation de transcription
- cf diapo 9
9
Q
forme + organisation générale de ARNpol = pince de crabe (4)
A
- Cf diapo 10
- similaire chez ttes espèces MAIS disparités ds séQ codant cette prot
- plus de similitudes = site catalytique => mêmes formes, mêmes ions utilisés pr catalysation lien phosphodiester MAIS ≠ ds prot pour accueil facteurs transcription
- périphérie de enz très variable + interactions avec prot régulatrices propres à chaque espèce
10
Q
transcriptase : 2 passages et 1 site catalytique (10)
A
- Cf diapo 11
- 1) entrée rNTP
- 2) sortie ARN
- 3) entrée db d’ADN
- 4) sortie brin codant
- 5) passage brin matrice (emplacement site catalytique)
- pince de crabe avec bcp trous
- sens transcription vers où on va chercher brin matrice
- Mg -> pousse H du 3’-OH + attire O du groupement P du 5’ du prochain nt
- Zn -> tire sur charpente ARN
- nécessité de 1 ion chargé + pour catalysation lien phosphodiester
11
Q
transcriptase proca VS euca (6)
A
- bact -> 1 transcriptase compo de 5 sous-unités
- coeur transcriptase des bact : ß’ / ß / αI / αII / ω (à rajouter à certains moments, rôle pas précisement connu)
- euca -> 3 transcriptases
(Pol-I, Pol-II, Pol-III) / chQ transcriptase compo de +10 morceaux - ARNpol-I -> ds nucléole, ARNr
- ARNpol-II -> ds nucléolasme, ARNm
- ARN-pol-III -> ds nucléoplasme, ARNt
12
Q
nombre copies produites par transcriptase très variable (10)
A
- cause : régulation transcriptionnelle
- par force promoteur
- par facteurs transcriptions + modifs queues N des histones, déroulement promoteurs
- par condensation ADN (eu/hétérochrtine) (euchrtine -> promoteurs doivent être entre nuclésomes)
- mesure “force” promoteur -> nb de transcrits générés à partir de promoteur dans laps de temps donné
- promoteur fort = + transcription
- promoteurs -> det parties du génome à transcrire
- 3 facteurs : capacité à lier transcriptase / isomérisation efficace (ouverture bulle) / facilité à échapper au promoteur
- isomérisation -> séQ riches en AT préférables
- compromis nécessaire -> lier et échapper -> lien doit être dosé sinon enz reste sur promoteurs
13
Q
orientation particulière nécessaire pr liaison polymérase au promoteur (5)
A
- promoteur det quel brin sera matrice pr transcription + quel sens transcription se fera
- si inversion sites -> transcription dans direction opposée
- promoteur det orientation gène (changement direction -> ajout seulement sur 3’ )
- CONVENTION : 1er nt transcrit = +1, +2 etc / promoteur se trouve dans les nt -1, -2 etc
- Cf diapo 14
14
Q
3 étapes transcription (3)
A
- 1) initiation : transcriptase lie promoteur -> complexe fermé / bulle transcription -> complexe ouvert / ajout inefficace des 1ers nt (- de 10) -> complexe de transcription initial
- 2) élongation : si synthèse dépasse stade des 10 nt, se produit jusqu’à fin -> complexe tertiaire stable (transcriptase-ADN-ARN) (transcriptase ouvre ADN devant elle, ferme ADN derrière elle, synthètise ADN)
- 3) terminaison : signal permet détachement transcriptase + ARN
15
Q
≠ imptes entre réplication et transcription (6)
A
- RIBO- VS DESOXYribonucléotides (T VS U)
- 1 amorce (primase) pr réplication VS pas amorce nécessaire pr transcription car amorce -> stabilité au niv site cataytique pr réplication
- réplication = brin synthétisé reste attaché VS transcription = détachement brin synthétisé
- réplication -> 2 brins recopiés, tout génome recopié VS transcription -> 1 brin recopié, sélection 1 gène
- haute fréQ recopiage pr transcription (dépend facteurs de transcription, chez ttes cells avc 1 noyau) VS basse fréQ recopiage pr réplication (évènement rare)
- réplication 1 erreur/10 000 000 nt VS transcription 1 erreur/10 00 (ARN temporaires, erreurs - imptes)
16
Q
similitudes entre réplication et transcription (4)
A
- arrivée nt avec 3P
- synthèse 5’ vers 3’ et lecture 3’ vers 5’
- formation lien phosphodiester -> même lien et même processus pr le faire = sites catalytiques presque pareils
- début sur ORI pr réplication et promoteurs pr transcription -> bcp A:T-T:A nécessaires pr les 2
17
Q
coeur de transcriptase chez proca (9)
A
- coeur (α2ββ’Ѡ) -> initiation transcription nimporte où sur ADN
- bcp de σ différents + participation ds régulation transcriptionnelle
- σ70 -> le plus répandu chez E.coli
- σ70 -> reconnaissance promoteurs formés de 2 séQ conservées : région “-35” et région “-10” séparées par 17-19 nts non conservés
- séQ consensus permet -> lier promoteur / ouvrir bulle transcription / partir promoteur
- -35 fermé mais -10 ouvert car + proche du +1, bonne position dans site catalytique
- promoteurs ont pas consensus 100% car + séQ loin consensus -> transcription pas utile tout temps (ex: operon lac)
- promoteur proche du consensus = + il est fort
- Cf diapo 17
18
Q
ajouts supplémentaires possibles sur promoteur σ70
A
promoteur σ70 hypothétique le + fort possède sèQ consensus
19
Q
initiation transcription : étape 1 -> liaison au promoteur (5)
A
- formation complexe fermé
- stabilisation transcriptase pdt ouverture bulle
- chQ région liée par 1 partie spQ de sous-unité σ70
- σ divisé en 4 régions : N-1-2-3-4-C
- Cf diapo 18
20
Q
initiation transcription : étape 2 -> isomérisation (8)
A
- irréversible
- autant de chances de se produire que dissociation de enz de ADN
- formation complexe ouvert
- ADN ouvert entre -11 et +3
- 1) machoire ß’ ‘mordent’ ADN en avant
- 2) σ2 (segment 70, région 2) ~ aiguille qui s’insère dans double hélice
- 3) σ1 expulsé du site actif -> place au brin matrice (région chargée - et mimique ADN)
- Cf diapo 19
21
Q
initiation transcription : étape 3 -> premiers essais (7)
A
- formation complexe initial
- il faut débloquer entre 3 et 4 (ouvrir canal de sortie de ARN)
- transcriptase prise sur promoteur et ne bouge pas !
- “scrunching” (compression)
- ADN abortifs mesurant max 10 nt
- échappement ->
- Cf diapo 19
22
Q
élongation : transition vers complexe ternaire stable (6)
A
- région σ 3.2 (entre 3 et 4) se situe dans canal de sortie de ARN -> expulsion après qques tentatives -> passage ARN naissant + nécesssaire pr prod° ARN + long que 10 nt
- exactement 10 nt car dimension bulle transcription
- changement -> affaiblissement liaison de σ à enz + possibilité dissociation
- pdt élongation, 8-9 nt restent appariés au brin matrice + détachement et sortie de excédent
- autocorrection : 1 erreur/10 000 -> correction pyrophosphorolytique (“ctrlZ”) sur dernier nucléotide ajouté (remise du PP (pyrophosphate)) / correction hydrolytique -> retour en arrière + excision 1 séQ de qques nucléotides
- Cf diapo 20
23
Q
élongation : stimulation et remorquage (5)
A
- Cf diapo 21
- participation facteurs protQ dans transcription + aide transcriptase : stimuation, aide correction hydrolytique, reprise de transcription suite à 1 arrêt (prot TRCF)
- prot TRCF = Transcription-repart coupling factor / capacité pousser OU enlever transcriptase ET recrutement enz réparation ADN voie NER
- TRCF doit être + stable sur ADN que sur transcriptase
- liaison TRCF à ADN en arrière de transcriptase -> glissement jusqu’à enz + collision provque reprise activités OU détachement
24
Q
terminaison : 2 techniques (3)
A
- Cf diapo 22
- terminateur intrinsèque -> boucle ds séQ / épingle ARN dans bulle transcriptionnelle + détache transcriptase
- terminaison Rho-dépendante -> mécanisme ~ TRCF
25
terminaison : terminateur intrinséque (5)
- Cf diapo 23
- fin gène contient 2 régions riches en GC complémentaires entre eux + 1 région de poly A
- 1 fois transcrits -> pliage ARN en tigeboucle suivit de 1 série de U
- liaison à matrice faible -> ARN + transcriptase se détachent
- appariements ARN/ARN + stables = favorisés / tigeboucle dérange transcriptase
26
terminaison : terminaison Rho-dépendante (7)
- Cf diapo 24
- régions rut (rho utilisation) ~ 40 nt, sans structures II
- régions rut après sites de terminaison de traduction (= libres de ribosomes)
- rut doit être après codon STOP sinon il y a pleins de ribosomes
- Rho = hexamère + lie séQ rut sur ADN
- déplacement Rho sur ARN en hydrolysant ATP -> qd rattrape transcriptase = collision
- façon de tenir ARN donne bcp stabilité au Rho (> transcriptase)
