chap 7 part 2 - traduction et protéines

Question 1

utilisation capacités des ARN par régulation traductionnelle (5)

Answer 1

• capacité ARN à faire structures II et III
• atténuation
• riboswitch
• début ARNm (chez proca, euca se trouve au milieu de opéron) -> pliage ARNm de 2 façons -> ‘on’ et ‘off’ d’expression génique ou incorporation exons (épissage alternatif)
• appariement ARN ≠ par complémentarité -> sARN (proca), miARN (euca), siARN (euca)

Question 2

proca -> régulation gènes impliqués dans synthèse AA par atténuation expression (8)

Answer 2

• Cf diapo 3
• objectif : devancer terminaison de transcription qd C° AA suffisantes
  ex opéron tryptophane : 2 régulations :
• transcriptionnelle -> facteur inhibition spq trpR -> bcp de tryptophane
• par atténuation -> pdt début traduction -> début ARNm (trpL) a 4 régions complémentaires -> 2 formes possibles
• boucles 1-2 et 3-4 => terminateur intrinsèque -> arrêt transcription
• boucle 2-3
• trpR : gène du répresseur -> tjs transcrit et traduit / pas tryptophane -> pas bonne forme répresseur
• trpL : atténuateur (leader) -> situé avant enz, contient régulation

Question 3

atténuation repose sur ribosome dans rôle détecteur de C° d’AA (8)

Answer 3

• Cf diapo 4
• 1er cadre de lecture : peptide de 14 AA / cadre de lecture ouvert -> petit peptide avec 2 tryptonophanes à int
• ribosome détecte lui même si assez AA pour transcription
• leader = 4 régions complémentaires -> 1-2 et 3-4
• région 3-4 -> régulateur intrinsèque de transcription
• avec Trp (3 et 4 (e)) -> départ ribosome si trouve tryptonophane = poursuite cadre lecture jusque codon STOP = fin transcription -> assez tryptonophane
• sans Trp (2 et 3 (e)) -> si pas tryptonophane trouvé -> ribosome reste coincé -> pas terminateur intrinsèque et fin opéron possible
• traduction reste opéron par ribosome qd bloqué devant TrpL -> RBS devant chQ gène = liaisons autres ribosomes

Question 4

riboswitch (ribocommutateurs) = + ancienne méthode de contrôle de expression gènes (5)

Answer 4

• Cf diapo 5
• bcp caractérisation chez champis
• adaptation forme sensible à C° métabolite spq -> ARNm détecte présence/absence d’1 molécule
• régulation possible au niv de : terminaison transcription / épissage aternatif / dégradation ARNm / initiation traduction
• formation aptamère au 5’ de ARNm chez proca, + loin chez euca

Question 5

riboswitch -> cacher / exposer terminateur intrinsèque de transcription (9)

Answer 5

• Cf diapo 6
• action mécanisme AVANT arrivée ribosome
• synthèse enz nécessaires pour faire ‘G’ -> expression gènes des enz en absence du G
• mol. G attrapée -> pose terminateur intrinsèque / mol. G pas attrapée -> continue transcription
• synthèse enz nécessaires pour métaboliser ‘A’ -> expression gènes des enz en présence du A
• A attrapé -> pas fin transcription
• A pas attrapé -> pose terminateur intrinsèque
• riboswitch euca -> besoin dispo coiffe 5’
• régulation dégradation de ARNm par endonucléase par riboswitch : sites spq -> enz restriction -> endonucléase coupe / utilisation riboswitch -> si “ON” pour A = site pour endonucléase caché / si “OFF” = site pour endonucléase exposé

Question 6

riboswitch -> cacher / exposer séq RBS (5)

Answer 6

• Cf diapo 7
• proca car RBS présent
• sans métabolite : il faut en produire -> traduction ARNm qui code pour enz nécessaires / basse C° vitamine -> RBS exposé
• avec métabolite : assez métabolite présent -> ARNm non traduit / haute C°. vitamine -> RBS caché
• agit pdt traduction, attachement petite sous unité = initiation traduction

Question 7

riboswitch peut jouer avec sites d’épissage d’un intron (6)

Answer 7

• Cf diapo 8
• chez euca
• TPP: thiamin-pyrophosphate = coenz essentielle pour vie -> synthèse nécessaire chez fungi et plantes
• besoin ARNm pour faire enz/transporteur pour synthèse TPP
• -TPP -> riboswitch -> longer intron splice out -> prot fonctionelle
• +TPP -> exposition 2 sites épissage alternatif -> riboswitch -> shorter intron splice out -> prot NON fonctionelle (pas prod° enz ou transporteur nécessaires pour faire TPP)

Question 8

pl. types petits ARN complémentaires (8)

Answer 8

• Cf diapo 9
• attachement -> permet/empêche trad° + marquage ARNm pour dégradation ou action sur chrtine
• proca -> 3 classes petits ARN régulateurs
• sARN-cis (s = small) -> sur bin codant du même gêne, 1 cible (aider ou nuire)
• sARN-trans -> situé ailleurs sur chr, trans = transcrit ailleurs
• miARN (mi = micro) -> situé ailleurs sur chr + doit être travaillé avant agir
• type trans : pl. cibles (reconnaissance 1 séq présente sur pl. gènes) / moins complémentaires -> reconnaissance + de cibles
• trans = transcrit ailleurs + situé ailleurs sur chr

Question 9

mécanismes action sARN et miARN proca (7)

Answer 9

• Cf diapo 10
• utilisation bcp régulation pour facteurs virulence + prod° toxines
• s/miARN régulés par anti-sARN/miARN
• A) blocage RBS -> inhibition dès début transcription
• B) comme les A + recrutement enz dégradation
• C) version légère riboswitch -> transcription mais pas trad° / ARN naturellement en attente -> ajout sARN et début trad°
• D) utilisation sARN à place de coiffe et queue polyA => protection 2 cotés

Question 10

miARN et siARN EUCA -> inhibition expression génique (8)

Answer 10

• Cf diapo 11
• siARN = small interferant ARN
• 1 miARN par famille de gènes
• découpage par DICER puis incorporation dans complexe RISC-AGO -> enlève 1 brin + garde autre pour chercher cible (=chercher ARNm qui lui sont complémentaires, origines ≠ mais préparation est même)
• siARN -> origine virale/transposons/pseudogènes/ARNm appariés == nimporte quoi DB
• siARN -> passenger stand cleaved / activated RISC -> 1 cible ou remodelage chrtine (-> hétéro)
• miARN -> passenger stand discleaved / miRISC -> p. cibles
• intêret thérapeutique cancers et infections = nvelle forme médocs qui agissent sur ARNm au lieu de prot

Question 11

mécanismes action miARN VS siARN ()

Answer 11

• Cf diapo 12
• mécanismes action miARN + variés au niv trad°
• ## mécanismes action siARN -> action dans noyau

Question 12

impce miARN (2)

Answer 12

• régulation prod° majT prot humaines
• observation chez souris : sans mi ARN -> mort, épilepsie, surdité, infertilité, cancer

Question 13

types modifs post-traductionelles (6)

Answer 13

• régulation -> transcription + maturation / trad° == bonne prot dans bonne cell au bon moment et en bonnes quantités
• modifs post-traductionnelles -> prot fonctionelle
• après trad° -> repliement chaperonnes moléculaires + chaperonines -> prot
• ajout groupements chQ : modifs extrémités / modifs chaines latérales
• ajout mol. complexes : glycolysation / ubiquitination
• clivage -> protéolyse

Question 14

repliement prot facilité par 2 grandes familles de complexes (6)

Answer 14

• Cf diapo 15
• prot pas correctement repliées -> pas fonctionelles -> dégradées
• chaperonnes moléculaires = Hsp70 + homologues
• peptide-binding domain => liaison + stabilisation prot partiellement repliées -> prévention agrégation et dégradation
• ATPase domain => interactions + hydrolyse ATP -> repliement final
• schéma avec Hsp70 -> voir diapo

Question 15

chaperonines (8)

Answer 15

• Cf diapo 16
• TriC (euca) et GroEL-ES (proca) -> assemblage moléculaire en cylindre
• 1) prot à plier entrent dans cylindre
• 2) cylindre ‘shake’ + étirement avec NRJ de ATP
• 3) interactions avec paroi cylindre -> repliement final
• GroEL-ES -> complexe avec 2 boites (GroEL) + 2 couvercles (GroES) -> 2 prot travaillées avc petit décalage
• régions hydrophobes dans boite repoussent régions hydrophiles -> aide replier prot
• fonctionnement GroEL-ES -> voir diapo

Question 16

modif° prot après synthèse (6)

Answer 16

• effet sur : activité biologique + stabilité + localisation celR
• enz spq nécessaires pour chQ modif -> agissement selon ordre prédéterminé
• ajout groupements chQ : modif extrémités (forme, stabilité, ancrage à mbrane) / modif chaines latérales (effets variables sur forme, recrutement, activation)
• ajout mol. complexes : glycosylation (euca dans RER-golgi) (enrobage prot ext) / ubiquitination (signal dégradation)
• clivage : protéolyse (découpage précurseurs pour activation)
• modifs queues-N histones -> ajout groupements chQ car modif chaines latérales

Question 17

modifs extrémités très communes (5)

Answer 17

• Cf diapo 18
• acétylation N-terminale du 1er AA -> aug° stabilité + régulation activité + recrutement (fait penser à protection ARNm par coiffe)
• prenylation (ajout lipides et autres mol. hydrophobes) -> au bout ou près extrémité pour ancrage prot à mbrane -> peut se faire des 2 cotés ou de 1 coté seulement
• A. gras sur cystéines -> mettre cette partie dans prot
• possibilité faire ancrage du cytosol ou de l’ext

Question 18

modifs chaines latérales (6)

Answer 18

• sur toute longueur de chaine peptidique, à endroits clés
• acetyl lysine -> cache charge + de histone
• phosphoserine -> cache queue CTD de transcriptase / phosphorylation Thr et Tyr
• 3-hydroxyproline
• 3-methyllhistidine (sur autres AA aussi)
• γ-carboxyglutamate (sur autres AA aussi)

Question 19

euca : glycolysation prot sécrétées, lysosomes et prot de mbrane plasmique par organites RER-golgi -> buts (7)

Answer 19

• ajout 1 arbre de sucre, pas juste 1 sucre
• ciblage -> adresse (localisation finale)
• aug° solubilité -> aide repliement (liens H avec eau)
• protection -> résistance aux protéases (dans lysosomes, carapace de sucre)
• adhérence -> intercelR et au substrat (jonctions, font liens H)
• signalisation intercelR (reconnaissance par S.I.
• prot couvertes de sucres

Question 20

pl. prot produites sous forme précurseurs plus longs (5)

Answer 20

• Cf diapo 21
• précurseurs clivés par endopeptidases -> lib° parties actives
• ex: stockage hormones sous forme inactive, prêtes pour lib° qd nécessaire
• synchronisation étapes maturation avec cheminement hormones dans voie sécrétion
• synthèse dans RER -> transfert vers golgi -> entreposage dans trans-golgi / maturation vésicules sécrétion du trans-golgi -> entreposage (vésicules en attente) jusqu’à réception signal

Question 21

ubiquitination (8)

Answer 21

• Cf diapo 22
• ajout ubiquitine (Ub, prot) à chaine latérale de AA Lys à int d’une autre prot
• Ub contient elle même une Lys -> chaine Ub
• acheminement prot cystosoliques vers protéasome pour dégradation
• 1) addition 1 Ub à E1 (enz activation)
• 2) passage Ub activée à 1 Cys sur E2 (enz transfert)
• 3) attachement Ub sur 1 Lys du substrat par E3
• répétition étapes 1-2-3 pl. fois

Question 22

analyse présence d’1 prot spq connue et sa quantité (14)

Answer 22

• Cf diapos 23, 24 et 25
• SDS-PAGE (électrophorèse sur gel) -> analyse compo protéique d’1 échantillon
• 1) extraction prot de échantillon
• 2) dénaturation prot par chaleur + par SDS (sodium dodecyl sulfate) -> deviennent linéaires (seule structure I reste) et chargées (-)
• 3) prot dénaturées déposées sur gel, application courant -> migration vers électrode (+)
• 4) vitesse migration dépend poids moléculaire (migration petites prot + vite)
• 5) séparation (e) de prot selon taille, en bandes distinctes (1 bande = 1 prot)
  détection prot spq
• 1) purification prot intêret “Z” (de orga autre que lapin)
• 2) injection “Z” dans lapin + attendre prod° Ac contre cette prot
• 3) tuer lapin + récupérer sérum (plasma avec Ac)
• 4) SDS-PAGE de échantillon (recherche “Z”)
• 5) transfert prot du gel sur filtre
• 6) ajout sérum -> reconnaissance prot intêret par Ac
• marquage Ac par radioactivité / fluorescence / Ac 2ndR marqués

Question 23

application western blot pour étude apprentissage chez souris

Answer 23

Cf diapo 26