Chap 9 - Expression des gènes

Question 1

À quel niveau s’effectue la régulation de l’expression des gènes?

Answer 1

Transcription: action de polymérisation de l’ARN a/p ADN
Traduction: action de polymérisation d’acide aminé en protéine a/p ARNm

Question 2

Quels sont les principales différences entre l’ADN et l’ARN?

Answer 2

Sucre: ribose - désoxyribose
Base azoté pyrimidine: uracile vs thymine
Simple brin (ARN) vs double brin (ADN)

Question 3

Quels particularités comprend l’ARN simple brin?

Answer 3

Permet de prendre des structures particulières selon leur séquence avec elle même ou avec d’autre ARN
Plusieurs types de structures (boucle, tige, tige-boucle…)
Structure secondaire ou tertiaire
Appariement non conventionnel U:G
Contient des bases modifiées
Certain peuvent avoir une activité catalytique ; Ribosyme

Question 4

Quels sont les trois types d’ARN présent dans la cellule?

Answer 4

ARNm messager; véhicule l’information de l’ADN vers le cytosol où pris en charge par machine traductionnelle , codent pour les protéines.
ARNt transfert; indispensable au processus de traduction, impliqué dans l’incorporation des acides aminés dans la protéine en cours de synthèse
ARNr ribosomique; nécessaire à la traduction puisqu’il entre dans la composition des ribosomes et coordonnent, positionnent l’ARNm et les ARNt

Question 5

Quels sont les types d’ARN polymérases et leurs cibles transcriptionnelles?

Answer 5

ARN polymérase I : gros ARN ribosomaux (28S, 18S, 5.8S)
ARN polymérase II : ARN messagers
ARN polymérase III : ARNt, ARNr, 5S

Question 6

Quels sont les caractéristiques d’ARN polymérase?

Answer 6

Dépendante de l’ADN
Synthétise l’ARN a/p de l’ADN en utilisant des ribonucléoside tri-phosphate
Synthèse d’un seul brin d’ARN à la fois
Synthèse 5’-3’
Complémentaire au modèle d’ADN
Le 5’P du nucléotide entrant réagit avec le 3’OH du nucléotide de l’ARN en élongation
Libération de pyrophosphate suivie de son hydrolyse en 2 phosphates inorganiques
Pas besoin d’amorce

Question 7

Quels sont les trois grandes étapes de la transcription?

Answer 7

Initiation: liaison au promoteur, fusion de l’ADN, formation d’une bulle, ajout de 2 premiers NTP= site+1
Élongation: polymérisation de l’ARN à partir du brin matrice
Terminaison: rencontre de la séquence de terminaison dans l’ADN et relâche de l’ARN

Question 8

Dequoi a besoin l’ARN pol pour initier la transcription?

Answer 8

Ils ont besoin de promoteur; il existe des éléments dans les promoteurs eucaryotes aident a positionner la polymérase, qui sont reconnu par des facteurs généraux de transcription
-TBP (TATA box binding protein)
-TAF (TBP associated protein)
-TFIIH: 9 sous-unités, activité enzymatique: kinase (démarre transcription), hélicase (déroule l’ADN/ ouvre bulle), ATPase (défait pont hydrogène)
il existe aussi des enhancers qui aide a stabilisé

Question 9

Quels sont les particularités de Activateur de transcription

Answer 9

Structure générale:
-Domaine de liaison à l’ADN; plusieurs familles, reconnaissance d’une séquence spécifique
-Région d’activation; interaction avec un ou des composants de la machinerie de transcription
-Domaine de dimérisation ; permet l’association de facteur en dimère
Type de régions d’activation: acide, riche en acides aminés Gln, riche en acide aminés Pro
Forme des intéractions protéine-protéine avec les composantes de la machinerie et permettent le recrutement de protéine sur l’ADN, recrutent également des co-activateur pour aider à ouvrir l’ADN

Question 10

Quels sont les mécanismes des activateurs de transcription?

Answer 10

Activateur sert de pont entre ADN et la machinerie de transcription: recrutement
Les activateur peuvent recruter:
-ARNpol II (via complexe protéique médiateur)
-facteur généraux de transcription
-Enzymes de remodelage de la chromatine
-Enzyme de modification des histones
Élément de contrôle éloigné peuvent contacter le promoteur par la formation de boucle d’ADN

Question 11

Comment ce fait l’élongation de la transcription avec l’ARN pol II?

Answer 11

Phosphorylation du CTD de l’ARN pol II par TFIIH et PTEFb:
-Le CTD (domaine C-terminal) est une longue chaine peptidique répété
-ysptsps
-Signale la transition de l’initiation vers l’élongation
-Le CTD phosphorylé est une plateforme d’interaction pour les facteur de maturation de l’ARN
Plusieurs facteurs restent au promoteur d’autres suivent la pol en élongation

Question 12

Quels sont les étapes de maturation de l’ARNm?

Answer 12

Ajout d’une coiffe en 5’ : 7-méthylguanosine en lien 5’-5’ phosphate, protège l’extrémité contre la dégradation, permet traduction de l’ARNm
Épissage des exons, intron excisé
Clivage de l’ARN a/n du site AATAAA
Ajout d’une queue poly-A (polyadénylation): accompli par complexe de protéine comprenant (protéine reconnaissant le site de terminaison CPSF, endonucléase qui coupe ARN CStF, poly-A polymérase PAP) la queue poly-A est ensuite liée par de protéines (PABPII-PABPI) protège extrémité 3’ de l’ARNm , permet la traduction

Question 13

Comment est effectué l’épissage de l’ARN?

Answer 13

Implique un spliceosome qui reconnait les introns; implique la formation d’un lien phosphodiester non-conventionnel (5’-2’), formation d’un lasso, jonction de l’extrémité 3’ du premier exon à l’extrémité 5’ du deuxième, lasso détruit

Question 14

Que permet l’épissage alternatif?

Answer 14

Production de plusieurs sortes de polypeptides à/p d’un même gène (dans des cellules différentes ou en réponse à des signaux distincts)

Question 15

Comment est formé le ribosome (ribonucléoprotéine)? Qu’elles sont les trois cavités importantes du ribosome?

Answer 15

Gène ribosomaux: présents en multiple copie répété en tandem, un gène(47S) code pour ARNr 28S-18S-5.8S et est produit par ARN pol I, le gène qui code pour ARNr 5S est transcrit par ARN pol III
Le gros transcrit doit être scindé en petit morceaux-maturation, les premières étapes dans le nucléole, l’assemblage avec les protéines se fait dans le cytoplasme
49 ribosomal protéine+ 5S ARNr+5.8S ARNr+28S ARNr= 60S sous-unité
33 ribosomal protéine+18S ARNr= 40S sous-unité
ribosome = 80S
Les ribosomes contiennent 3 cavités importantes: site A (aminoacyl), site P peptide et site E (exit).

Question 16

Comment sont formés les ARNt?

Answer 16

Les gènes codant pour l’ARNt sont nombreux et répartis en groupe, ils sont transcrit par l’ARN pol III
Lors de la maturation de l’ARNt, une séquence en 5’ est retiré et des bases sont modifié pour permettre la reconnaissance de l’ARNm. Extrémité 3’ CCA pour attacher les aminoacyl, site de liaison de l’acide aminé (aminoacyl-ARNt)(via carboxyl de l’acide aminé)
possède une loop anticodon
Bon acide aminé est ajouté aux bon ARNt par des protéines spécialisés ( aminoacyl synthétase= reconnait bon ARNt vs ARNm et donne le bon A.A. à ARNt)

Question 17

Quels sont les étapes de la traduction?

Answer 17

Initiation
Élongation
Terminaison

Question 18

Que requiert l’assemblage d’une protéine?

Answer 18

ARNt attaché à  leur A.A.
Ribosome
ARNm
Protéine de traduction
Énergie GTP

Question 19

Comment se déroule l’initiation?

Answer 19

Le complexe 43S (sous-unité 40S du ribosome+ ARNt méthionine initiatrice+ elF2avec GTP) se lie avec le complexe ARNm (elF4E + elF4G) grâce à l’interaction entre elF3 et elF4G et il y a scan ribosomique pour trouver l’AUG initiateur (séquence Kozak= CCACCAUGC)
Quand complexe 43S a trouvé AUG initiateur, elF2-GTP s’hydrolyse et d’autre facteur d’initiation sont relâché et la grosse sous-unité 60S se joint au complexe

Question 20

Comment se déroule l’élongation?

Answer 20

Le nouvel aminoacyl ARNt complexé à un facteur d’élongation (eEF1A) lié à du GTP arrive dans le site A (l’ARNt Met initiateur est dans le site P). L’arrivée du bon aminoacyl ARNt forme une bonne interaction avec l’ARNm qui stabilise l’aminoacyl ARNt au site A. Cette stabilisation est favorisée par l’hydrolyse de GTP par le
facteur d’élongation. De manière spontanée, la fonction amine de l’acide aminé au site A attaque le carboxyl de l’acide aminé au site site P, cette réaction est catalysée par la peptidyl transférase: une portion catalytique du ribosome.
Une fois le lien peptidique formé, le ribosome pivote grâce à l’activité GTPase de eEF2 et glisse de 3 nucléotides sur l’ARNm (du 5’ vers 3’) l’ARNt sans aa se retrouve dans le site E et quitte le ribosome, le peptide ARNt se retrouve au site P et un nouvel ARNt aminoacyl complexé au facteur d’élongation + GTP peut entrer dans le site A.

Question 21

Comment se déroule la terminaison?

Answer 21

Un facteur de relâchement eRF1 reconnait les codons STOP UAA, UAG, UGA, le lien ester entre le polypeptide et l’ARNt du site P est hydrolysé, il y a ensuite dissociation de l’ARNm et du ribosome, le désassemblage du ribosome et le relâchement de la protéine