Chapitre 1 : La structure de l'ADN COPY Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que la biologie
moléculaire ?

A

Spécialité de la biologie qui s’intéresse à la formation et la fonction des
macromolécules essentielles au fonctionnement de la cellule, telles que les
acides nucléiques et les protéines.

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Q

Qu’a fait Darwin?

A

Publication de L’Origine des
espèces en 1859.

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Q

Qu’a fait Pasteur?

A

Invalide que les cellules et la vie venait de la génération spontanée

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4
Q

Qu’a fait Mendel?

A

Publication des bases théoriques
de l’hérédité en 1865.

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5
Q

Qu’a fait Avery?

A

Continue les recherches de Frederick Griffith sur la
transformation bactérienne en déterminant la source
de la « substance transformante ».

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6
Q

Comment Avery a su que L’ADN permet la transmission
de l’information héréditaire

A

L’extrait actif perd la capacité à
transformer les cellules R
lorsque traité avec des DNases

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7
Q

Qui déduit la structure
chimique de l’ADN : une structure
hélicoïdale composée de deux ou trois
chaînes polynucléotidiques.

A

Rosalind Franklin et Raymond
Gosling

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8
Q

Qui fit le lien entre la double hélice alpha par pauling et les photographies de Franklin aux rayons X?

A

Watson et Crick

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9
Q

Quel est le dogme central de la biologie moléculaire?

A

réplication ADN–> Transcription ARN–> Traduction en protéines

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10
Q

Qu’a fait Maselson et Stahl?

A

prouvent que la réplication de l’ADN est un
processus semi-conservateur.

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11
Q

Qu’est-ce qu’un dNTP?

A

: désoxyribonucléotides triphosphate, sans information
sur la nature de la base azotée. Monomère.

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12
Q

Qu’est-ce que l’ADN monocaténaire?

A

une seule chaîne de
désoxyribonucléotides maintenue par des liaisons
phosphodiesters. L’orientation des nucléotides dans
la chaîne crée la polarité du brin.

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13
Q

Qu’est-ce que l’ADN bicaténaire?

A

association de deux
brins complémentaires via des liaisons hydrogènes
entres les bases azotés.

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14
Q

Qu’est-ce que la double hélice?

A

structure tertiaire créée par l’angle des
liaisons chimiques entre les nucléotides. Cette forme minimise
l’exposition des bases au milieu aqueux.

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15
Q

Qu’est-ce qu’un Désoxyribo nucléotide, composition?

A

Un groupement phosphate, un pentose (Désoxyribose (H)) et une base azoté

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16
Q

Que lient les liaisons phosphodiester?

A

Lie les groupement phosphate aux carbones de 2 sucres voisins (liaison covalente)

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17
Q

Que lient les liaisons hydrogènes?

A

Lient les base azotés des deux brins complémentaires ensemble

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18
Q

Qu’est-ce qu’une liaison covalente?

A

C’est le partage d’une ou plusieurs paires
d’électrons de valence par 2 atomes pour
combler leur dernier niveau d’énergie.

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19
Q

Qu’est-ce qu’une liaison covalente non polaire?

A

Les électrons se répartissent également
autour des 2 atomes qui forment la liaison
covalente

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20
Q

Qu’est-ce qu’une liaison covalente polaire?

A

Les électrons mis en commun sont plus
fortement attirés autour d’un des 2 atomes. La
molécule présente ainsi d’un côté une charge
partiellement négative, celui où se situent plus
souvent les électrons et de l’autre côté une
charge partiellement positive.

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21
Q

Qu’est-ce qu’une liaison ionique?

A

Capture d’un ou plusieurs électron de l’autre atome

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22
Q

Qu’oblige les liaisons hydrogènes entre les bazes azotés?

A

Oblige la formation de
couples de nucléotides
complémentaires entre les
deux polynucléotides.

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23
Q

Quels sont les carbones liés par les liens phosphoester?

A

C(5’) ET C(3’)

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24
Q

Qu’assurent les liaisons phosphodiesters?

A

Les liaisons phosphodiesters entre les
nucléotides assurent la polymérisation de la
charpente sucre-phosphate.

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25
Qu'assurent les liaisons hydrogènes?
Les liaisons hydrogènes assurent la formation de la structure secondaire bicaténaire de l’ADN.
26
Qui sont les purines?
Adéinine, guanine
27
Qui sont les pyrimidines?
Cytosine et thymine
28
Quelles sont les règles de Chargaff?
1: la composition de l'ADN comporte une égalité entre les résidus adénine (A) et les résidus thymine (T), ainsi qu’entre les résidus guanine (G) et les résidus cytosine (C). %A = %T et %G = %C 2. : Le rapport de purines sur pyrimidines est toujours approximativement égal à 1.
29
Que permet l'hydrolyse des groupement phosphate du nucléoside triphosphate nécessaire à la polymérisation?
L’hydrolyse des groupements phosphates libère l’énergie nécessaire à la polymérisation.
30
Quelle est la charge globale de l'ADN?
charge globale négative dû à la charge négative du groupement phosphate
31
Comment les deux brins vont être associés ensemble?
Les deux brins vont être associés ensemble via la complémentarité des bases azotées.
32
Quelles sont les condiftions pour former les liaisons hydrogènes
1) il faut avoir un couple compatible 2) même dans les couples compatibles, les liens H ne se forment que si l’orientation des nucléotides est antiparallèle (polarité inversée des deux brins d'ADN)
33
Quelles sont les possibilités pour avoir accès aux bases?
En ouvrant l’ADN : lors de la dénaturation (défaire liens H) Sans ouvrir l’ADN : lors de la transcription, régulation de la compaction de l'ADN, réparation… à travers les sillions (majeur et mineur).
34
Comment sont formés les sillons majeurs et mineurs?
Les sillons majeurs et mineurs sont formés suite à l’angle entre les 2 liens glycosidiques d’un couple de nucléotides.
35
Quelle information fourni le sillon majeur?
Les profils d’atomes (donneurs ou accepteurs d’hydrogène), Formes atomiques exposées
36
Quelle est la différence entre l'info fournit par le sillon majeur et mineur?
Le sillon mineur permet de distinguer entre les paires A:T (AHA) et C:G (ADA). Le sillon majeur permet de distinguer entre les paires A:T (ADAM), T:A (MADA), C:G (HDAA) et G:C (AADH).
37
Quelle est la caractéristique commun aux trois différentes formes d'ADN?
: la charpente désoxyribose + P est toujours vers l’extérieur et les bases azotées sont toujours vers l’intérieur.
38
Quelle est la forme A de l'ADN?
Hélice à droite. Plus compacte. La torsion des bases provoque une migration plus loin de l’axe central.
39
Quelle est la forme Z de l'ADN
Hélice à gauche. Plus allongée. Charpente sucre + P forme un zigzag. Unité de base en doublet (purine-pyrimidine, ex. (CpG) x )
40
Qu'est-ce que la dénaturation?
perte de la structure quaternaire, tertiaire ou secondaire présente dans la forme « native » de la molécule.
41
Comment dénature-t-on l'ADN?
En fournissant de l’énergie sous forme de température ou en modifiant le pH vers une solution plus alcaline, les liaisons hydrogènes seront brisées, sans que les liaisons covalentes le soient.
42
Qu'est-ce que l'hybridation?
Lorsque les conditions sont ramenées à la normale, la complémentarité des bases permet aux brins de se réassocier
43
La spécificité de l’hybride est régie par quoi?
La spécificité de l’hybride est régie par la température d’hybridation : plus la température est élevée (et donc proche de la température de la dénaturation) – plus l’hybride est spécifique.
44
Quelles sont les techniques de visualiation?
Techniques d’hybridation in situ Techniques d’hybridation sur membrane (immobilisé) : SOUTHERN (ADN) et NORTHERN (ARN)
45
Que permet la l'immunocytochimie?
L’Immunocytochimie peut être utilisé en cytogénétique pour visualiser des gènes sur les chromosomes condensés ou dans le génome
46
Quelles sont les étapes du Southern (ADN)?
enzyme de restriction + ADN--> 1) digéré par nucléase 2) Fragments séparés sur gel selon taile sur électrophorèse 3)adn trasnféré sur membrane par capillarité 4)Sonde radioactive produite (phosphate radioactif) 5)Sonde radioactive s'hybride avec la séquence complémentaire de la membrane 6) Le fragment doublebrin radioactif qui peut être détecté par exposition aux rayons X (radiogramme)
47
Qu'est-ce que le génome?
L’ensemble des informations contenues dans l’ADN
48
Comment les bactéries portent gènes?
Les bactéries portent habituellement leurs gènes sur un seul chromosome circulaire
49
Comment les eucaryotes portent leur ADN?
Les eucaryotes divisent leur ADN en plusieurs chromosomes. Souvent un ensemble de chromosomes différents est présent 2 fois (les organismes diploïdes).
50
Où est concentré le chromosome bactérien?
Le chromosome bactérien est concentré dans la région du nucléoïde où des protéines s'associent à l'ADN pour aider la compaction.
51
Qu'est-ce qu'un plasmide?
plasmides qui sont de petites molécules d’ADN circulaires généralement indépendantes du chromosome et susceptibles d’êtres transmis d’un individu à un autre. Possèdent une réplication indépendante de celle du chromosome. Ils ne portent pas de gènes importants pourla croissance mais plutot des gènes résistants
52
Qu'est-ce que la ploïdie?
La ploïdie est le nombre de copies, dans une cellule donnée, de jeux complets des chromosomes du génome de ce type d'organisme.
53
Quels organites ont leur propre génome?
: les mitochondries et les chloroplastes.
54
Quels sont les points communs entre la mitochondrie et la chloroplaste (ADN)?
Points communs :  Existent en plusieurs copies par organite,  Réplication indépendante du reste de la cellule  Transmission non mendélienne  Génomes circulaires  Séquences ressemblant aux génomes bactériens.
55
Qu'est-ce qu'un gène?
GÈNE ≡ Un caractère transmissible (héréditaire) et porté par l’ADN. Un ensemble de segments d’acides nucléiques contenant l’information nécessaire pour produire un ARN fonctionnel de façon contrôlée
56
Comment sont organisés les gènes procaryote
n opérons Transcrits polycistroniques, i.e. (plusieurs gènes pour 1 promoteur, puisque ton ARNm codent pour plusieus protéines p.e.) contenant l’information pour plusieurs protéines
57
Comment sont organisés les gènes eucaryotes
Codent une seule protéine (monocistronique) avec des nuances (épissage alternatif) Discontinus. (1 promoteur=1 gène)
58
Qui entre eucaryote et bactéries ont la densité génique la plus grande? Pourquoi l'un d'eux est moins dense?
Les bactéries les eucaryotes sont , certes complexes, mais leur densité est plus faible = corrélation négative Les eucaryotes possèdent des introns et l'ADN intergénique qui explique la diminution de la densité génique
59
Qu'est-ce qu'un intron?
Portion non-codante d’ADN située dans un gène, qui est transcrite puis éliminée par épissage dans les ARN matures. --> peut augmenter la taille du gène.
60
Qu'est-ce que l'ADN intergénique? ça vaut pour quelle % dans le génome humain?
Les séquences uniques (séquences régulatrices, ADN régulateur, origine de réplication, pseudogènes) Les séquences répétées(transposons, télomères, centromères et microsatellites) 60% du génome humain
61
Comment est compactée l'ADN chez les procaryotes
Empaqueté dans une structure appelée nucléoïde située directement dans le cytoplasme. Pas de membrane. (surenroulement par protéines structurelles) NUCLÉOIDE EST DYNAMIQUE
62
Quels sont les deux formats de condensation de l'ADN chez les eucaryotes?
Chromosome : très condensé Chromatine : moins condensé.
63
Qu'assurent les chromosomes?
Assure la transmission efficace des gènes aux cellules filles lors de la division  Structure stable  Taille compacte  Protection de l’information plus importante
64
Qu'est-ce que la chromatine?
La chromatine est un ensemble l’ADN et de protéines associées (HISTONE, transcription, réparation, réplication, recombinaison.
65
Quelles sont les deux formes de la chromatine?
Hétérochromatine : fibres condensées 30 nm  Euchromatine : fibres étendues 10 nm (régions actives)
66
Quel est le premier niveau de condensation de l'ADN? de quoi est-il composée?
NUCLÉOSOME. Le noyau du nucléosome («core») est constitué de 8 histones. INTÉRIEUR DU NOYAU DU NUCLÉOSOME (octamère) :  H2A (2/nucléosome)  H2B (2/nucléosome)  H3 (2/nucléosome)  H4 (2/nucléosome) EXTÉRIEUR DU NOYAU DU NUCLÉOSOME :  H1 (1/nucléosome)
67
Comment est l'affinité de l'histone à l'ADN? et pourquoi elle se lie au sillon mineur?
L’affinité des histones(+) pour l’ADN est très grande et non spécifique à la séquence de bases. . Ces dernières sont chargées positivement (grâce à la qté de lysine et arginine) et interagissent avec la charpente d’ADN chargée négativement (gr. phosphate) au niveau du sillon mineur elle se lie au sillon mineur, car il y a plus de contacts possibles(un plus grand accès à la charpente), mais surtout au niveau de l'évolution, ca permet de laisser place au sillon majeur pour la réplication
68
De quoi est formé le noyau? peut-il se former en absence d'ADN?
Le noyau est formé de 2 dimères H2A-H2B et d’un tétramère H3-H4 pour un total de 8 histones NON, il se forme lorsqu'il se lie à l'ADN
69
Comment se fait l'Assemblage du noyau du nucléosome? Combien de liens hydrogènes?
Le tétramère H3-H4 se lie à l’ADN en premier. Il induit une courbure dans l’ADN et l’enroule.  Les deux dimères H2A-H2B se joignent ensuite au complexe et le stabilisent. (40 liens hydrogènes)
70
Pourquoi les nucléosomes ne sont pas fixés à leur emplacement?
leurs interactions dynamiques et non spécifiques d’une séquence particulière, la plupart des nucléosomes ne sont pas fixés à leur emplacement.
71
Quelles sont les SÉQUENCES D’ADN AYANT PLUS D’AFFINITÉS ?
Les séquences riches en A:T Au niveau du sillon mineur (A:T naturellement courbé au niveau du sillon A:T)
72
Qu'est-ce que l'euchromatine?
constituée de fibres étendues de 10nm d’épaisseur. L’histone H1 interagit avec l’ADN intercalaire entre les nucléosomes et avec une partie de l’ADN autour du nucléosome. Cela a pour effet de resserrer les nucléosomes entre eux et d’enrouler 20 pb de plus.
73
Qu'est-ce que l'hétérochromatine?
e fibre plus épaisse de 30nm. , les queues-N des histones des nucléosomes adjacents forment de nombreuses interactions. Cela permet aux nucléosomes de se rapprocher ensemble davantage, à former et à maintenir la structure en hélice.
74
Quels sont les deux modèles de l'hétérochromatine?
Modèle solénoïde Modèle en zigzag
75
Quel est le niveau de compaction plus élevé que l'hétérochromatine?
Les boucles retenues par échafaudage nucléaire
76
Quelles sont les protéines de l'échafaudage nucléaire?
les topoisomérases II : participent au maintien de la structure et s’assurent que les boucles demeurent séparées l’une de l’autre • les protéines SMC : participent au maintien (les mêmes protéines sont impliquées dans l’agencement de deux chromatides soeurs en 1 chromosome)
77
À quoi est dû le dynamisme dans la condensation de l'ADN?
Ce dynamisme dans la condensation de l'ADN est contrôlé par deux classes de complexes protéiques : • Les complexes remodelants de la chromatine (ATP-dépendants) • Le complexe de modifications post-traductionnelles des queues d’histones
78
Par quoi sont recrutés les complexes remodelant de la chromatine?
Ils sont recrutés par les facteurs de transcription les queues N-terminales des histones Besoin d'ATP
79
Comment les complexes remodelant accèdent-ils à l'ADN?
Les nucléosomes sont tenus par des liens non-covalents (surtout liens H)  Ils peuvent être “transférés” vers un autre brin  L’ADN peut déroulé légèrement par “glissement”
80
Quel complexe remodelant est le seul connu pour transférer et éjecter des nucléosome?
SW1/SNF est connu pour permettre le transfert et l'éjection des nucléosomes.
81
Comment les queues d'histones peuvent être modifiés?
La portion N-terminale de chacune des histones sort du nucléosome et est accessible pour être modifiée de trois façons par des enzymes correspondantes 1) ajout groupement acétyl 2) Ajout groupement méthyle 3) Ajout d'un phosphate sur une sérine (kinase)
82
Que provoque un groupement méthyl?
L’ajout du CH3 provoque une répression de la transcription. La queue méthylée recrute des protéines responsables de la formation d’hétérochromatine
83
Que provoque l'ajout d'acétyl ou de phosphate?
L’ajout d’acetyl ou du P neutralise la charge (+) de l’histone et elle interagit moins bien avec l’ADN → l’ADN peut être déroulé plus facilement.
84
Qu'est-ce qu'un variant d'histone?
Les cellules possèdent aussi des variants d'histones.  Séquence protéique diffère de celle des histones conventionnelles sur quelques résidus seulement modifie grandement leurs propriétés !  Les variants sont spécifiques à certaines espèces, types cellulaires ou phases cellulaires
85
L'accessibilité à l'ADN est dynamique de trois manières.
Via le positionnement de variants d’histones Via les complexes de modifications posttraductionnelles des queues d’histones Via des complexes remodelants