Chapitre 1 - Structure et composition de l'ADN/cours1-2-3 Flashcards
Nomme deux macromolécules essentielles au fonctionnement de la cellule
Acides nucléiques et protéines
Darwin amène l’idée de la sélection naturelle et de l’adaptation des espèces à l’environnement selon quoi?
Selon les traits favorables
Auteur de l’Origine des espèces (1859)
Darwin
ses recherches permettent,
entre autres, à invalider la
théorie populaire de l’époque
que les cellules et la vie
provenaient de la génération
spontanée.
Louis Pasteur
Publie des bases théoriques de l’hérédité en 1865
Gregor Mendel
Explique l’expérience d’Oswald Avery qui continue les recherches de Griffintown sur la transformation bactérienne en déterminant la source de la «substance transformante»
On tue des bactéries s, on extrait ce qui a a l’intérieur (les 3 macromolécules qu’on pense qui changent lidentite de la cellule : proteine, ARN et ADN), après, on mélange ces extraits avec des bactéries de type r.
Apres incubation, on regarde ce qui a poussé par la suite
S’il y a uniquement des bactéries de type r, il n’y a pas de changement d’identité
S’il y a des bactéries de type s, ça veut dire qu’il y a eu quelque chose qui s’est passe pour que les bactéries r se transforment en bactéries s, alors il y a une SUBSTANCE TRANSFORMANTE
Si au bout de la ligne, on trouve des bactéries s, alors qu’il y en avait pas au début et qu’on sait qu’il n’y a PAS de génération spontanée, il y a substance transformante.
Le 1e, il n’y a pas d’extrait de s, on récupère des r
Le 2e = contrôle positif : on a mis l’extrait complet de bactérie s (ARN, ADN et protéine) qu’on mélange a r, on récupère des s (car a l’intérieur, on sait qu’il y en a un des 3 qui est la substance transformante)
Les 3 derniers = l’expérience
3e, on rajoute une enzyme qui détruit les protéines, on mélange avec les bactéries r, on voit qu’on a encore des bactéries s qui se sont développés, malgré le fait qu’on a détruit les protéines dans l’extrait de s, les bactéries se sont quand meme transformées, alors on peut conclure que ce n’est pas la protéine qui change l’identité. Sans proteine, la bactérie change pareil.
4 on détruit l’ARN, avec une enzyme qui hydrolyse l’ARN, on obtient encore une transformation de r en s, ça nous dit encore que l’ARN est pas important pour le changement d’identité
5 si on détruit l’ADN avec l’ADNase, on obtient que des r, donc PAS DE S (PAS DE CHANGEMENT) alors, ça nous dit que l’ADN c’est la molécule qui permet d’établir l’identité de la bactérie
La 5e expérience nous permet de dire que c’est l’ADN qui importe.
L’extrait actif = bactéries s mortes
Au début des années 50, Rosalind Franklin fait une belle découverte, laquelle
Cristallographie en rayon X
Analysent l’image de cristallographie a rayon X et déterminent la structure de l’ADN en 1953
Watson et Crick
V ou f, en solution, la distance pour 1 tour complet de l’hélix et la distance entre les bases azotées de l’ADN peut varier
Vrai. On peut déterminer par la cristallographie que c’est 10 bases par tour car p = 34A et h = 3,4 alors 34/3,4, mais avec les variations en solution comme dans la cellule, ca peut etre 9 ou 11
p : distance pour un tour complet d’hélix
h : distance entre les bases
Quel est le dogme central en bio mol
L’ADN se réplique, se transcrit et que l’ARN se traduit en proteines.
En 1958, Maselson et Stalh prouvent que la réplication de l’ADN est quel type de processus
Semi-conservateur (le parent se divise en deux et on fabrique des molécules nouvellement synthétisées a partir de chacun des brins)
Vers quelles années commençons nous a séquencer les genomes
1990-2010-2020
Définis dNTP
désoxyribonucléotides triphosphate.
Monomère.
Terme : une chaîne de
désoxyribonucléotides maintenue par des liaisons phosphodiesters. L’orientation des nucléotides dans la chaîne crée la polarité du brin.
ADN monocatenaire (simple brin)
Terme : structure tertiaire créée par
l’angle des liaisons chimiques entre les nucléotides. Cette forme minimise l’exposition des bases au milieu aqueux.
Double hélice
Terme : association de
deux brins complémentaires via des liaisons hydrogènes entres les bases azotés.
ADN bicatenaire (double brin)
Type de forces qui contribuent a la stabilité globale de la double hélice
Forces d’empilement
La dénaturation de l’ADN le rend mono ou bi catenaire
Monocatenaire
Composition du dNTP (2)
Squelette sucre-phosphate, base azotée
Types de liens qui forment le squelette de l’ADN
Liens covalents
Type de lien entre chaque dNTP
Lien phosphodiester (covalent)
Type de lien entre chaque base azotée
Lien H
3 choses qui contribuent a la stabilité de l’ADN
Bicatenaire, liaisons H, forces d’empilement
3 composantes du nucleotide
Groupement phosphate, monosaccharide (pentose), base azotée
2 composantes du nucleoside
Base azotée, monosaccharide (pentose)
Qu’est ce qu’il manque sur le carbone 2’ du sucre dans l’ADN et qui lui donne son nom
0
Que retrouve-t-on sur le carbone 1’ de notre monosaccharide (pentose)
Base azotée
Que retrouve-t-on sur le carbone 5’ de notre monosaccharide (pentose)
Groupement phosphate
Le monosaccharide et la base azotée sont relies entre eux au niveau de quel carbone du sucre
1.
Quel lien est le plus facile a briser : H ou phosphodiester
H
Que possede le carbone 3’ du monosaccharide (pentose)
OH
Dans l’ADN, qu’est-ce qui empêche les deux brins 5’ 5’ de d’hybrider
L’orientation des liens H
Les propriétés d’un atome et sa capacité de former des liaisons dépendent de quelle couche electronique
Dernière : électrons de valence
Terme : partage d’une ou plusieurs paires d’électrons de valence par 2 atomes
Liaison covalente
Terme : les électrons se repartissent également (liaison)
Liaison covalente non polaire
Terme : 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. (Liaison)
Liaison covalente polaire
Terme : Représente la tendance ultime de l’attraction d’un électron décrite dans la liaison covalente polaire. L’atome le plus électronégatif attire si fortement les électrons de l’autre atome qu’il en capture un ou plusieurs. (Liaison)
Liaison ionique
Terme : Liaison 20 fois plus faible que la liaison covalente. Elle survient lorsqu’un atome H déjà lié par une liaison covalente à un atome plus électronégatif se voit attirer par un autre atome électronégatif (O, N).
Hydrogène
Sur l’échelle d’énergie libre, ou places-tu les liaisons covalentes polaires vs les liaisons ioniques, hydrogènes et les forces d’attraction VderW
Covalentes polaires (deltaG environ - 80kcal/mol)
Liaisons ioniques (deltaG = -3kcal/mol)
Hydrogène (deltaG = -1 à-5 kcal/mol)
Forces d’attraction Van der Waals (deltaG = -0,1 kcal/mol)
Liaison qui relie les nucléotides d’un même brin via des liaisons covalentes entre le groupement phosphate (PO 4
) d’un nucléotide et les carbones des 2 sucres
voisins (C5’ et C3’).
Liaison phosphodiester
Si on parle d’un seul lien carbone- groupement phosphate, quel est le nom du lien
Lien phosphoester
Nom du lien qui permet de lier le sucre a la base azotée - c’est une liaison covalente au niveau du carbone 1’ du sucre
Lien osidique (glycosidique)
Quel lien, entre le lien glycosidique et le lien phosphodiester relie deux nucleotides
Lien phosphodiester (liaisons covalentes entre le groupement phosphate d’un nucleotide et les carbones des 2 sucres voisins (C5’ et C3’)
Liaison qui relie les nucleotides des brins complémentaires via les bases azotées
Liaisons H
Nombre de liens H entre l’adenine et la thymine
2
Nombre de liens H entre la cytosine et la guanine
3
Si on voit autre chose que ATCG dans l’ADN, qu’est-ce que ça peut indiquer ?
Mutations
Nomme les deux bases azotées qui sont des purines
Adénine et guanine
Nomme les bases azotées qui sont des pyrimidine
Cytosine et thymine
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dATP
Desoxyadenosine 5’ triphosphate
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dGTP
Desoxyguanosine 5’triphosphate
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dCTP
Desoxycytidine 5’ triphosphate
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dTTP
Desoxythymidine 5’ triphosphate
Différence entre purine et pyrimidine ?
Purine a 2 cycles (un de 6 et un de 5) et pyrimidine en a 1 (de 6)
Nomme les deux règles de Chargaff
1 ) La composition de l’ADN double brin comporte une égalité entre les résidus adenine (A) et les résidus thymine (T), ainsi qu’entre les résidus guanine (G) et les résidus cytosine (C)
2 ) le rapport de purines sur pyrimidines est toujours approximativement égal a 1 dans chacun des brins (un seul)
Purines : AG pyrimidines : CT
monomères de l’ADN
nucléotides
qu’est-ce que la polymerisation de l’ADN
processus par lequel les dNTP s’assemblent pour former la chaine d’ADN
qu’est-ce qui fournit l’énergie nécessaire à la polymérisation
libération d’un pyrophosphate lors de l’hydrolyse des groupements phosphate
le premier lien brisé lors de l’hydrolyse des groupements phosphates du dNTP est lequel
celui situé entre phosphate alpha et beta
combien de groupements phosphates contient le dNTP après son l’hydrolyse
1 seul (adénosine monophosphate : AMP)
qu’est-ce qui explique l’aspect acide de l’acide désoxyribonucléique
la présence d’une charge négative à pH neutre sur le groupement phosphate - confère une charge globale négative à l’ADN une fois la molécule polymérisée
quelles sont les 3 autres fonctions des nucléotides autre que dans l’ADN
- source d’énergie chimique via les groupements phosphate facilement hydrolysable (ATP et GTP)
- association avec différents groupements chimiques pour former des coenzymes (coA)
- molécules de signalisation intracll ou second messager (AMP cyclique)
3 caractéristiques physiques de l’ADN
complémentarité des brins
chaines antiparalleles
hélicoidale
les deux brins de l’ADN sont associés ensemble via quoi
la complémentarité des bases azotées
quelles sont les deux conditions qui permettent les liaisons hydrogènes entre les bases
- groupe compatible (A ne peut lier que T avec 2 liens H et C ne peut lier que G avec 3 liens H)
- les liens H ne se forment que si l’orientation des nucléotides est antiparallèle
dans l’ADN, quelles sont les régions les plus faciles à briser ? celles avec AT ou CG
AT étant donné qu’il n’y a que 2 liens H
les liens H ne se forment que si l’orientation des nucléotides est comment ?
antiparallele (oblige la polarité inversée des deux brins d’ADN)
quelles sont les deux façons d’avoir accès aux bases azotées
- ouvrir l’ADN : dénaturation - détacher les liens H entre les bases
- sans ouvrir l’ADN au niveau des sillons (majeures ou mineurs)
dans l’ADN, l’information loge dans le nombre et l’ordre précis de quoi ?
des bases azotées
de quel côté tourne l’hélice de l’ADN
vers la droite
la protéine a plus accès aux bases de l’ADN par quel sillon
majeur
les sillons majeurs et mineurs sont formés suite à l’angle entre quoi
2 liens glycosidiques d’un couple de nucléotides
angles sillons majeurs et mineurs
majeur : 240
mineur : 120
combien y’a-t-il de pb par tour
environ 10
explique la raison pour laquelle la protéine a plus d’informations au niveau du sillon majeur qu’au niveau du sillon mineur
il y a 3 groupes du côté du sillon mineur et 4 du côté du sillon majeur, le sillon majeur permet donc de distinguer entre les paires et leur ordre alors que le sillon mineur ne permet que de faire la différence entre AT (AHA) et CG (ADA)
forme classique de l’ADN que l’on retrouve en solution aqueuse
forme B (conditions physiologiques)
quelle est la caractéristique commune entre les trois formes d’ADN (A, B et Z)
la charpente désoxyribose + P est toujours vers l’extérieur et les bases azotées sont toujours vers l’intérieur
forme d’ADN : hélice à droite, plus compacte, torsion des bases provoque une migration plus loin de l’axe central
forme A
forme d’ADN : hélice à gauche, plus allongée, charpente sucre + P forme un zigag
forme Z
dans la forme B de l’ADN, cmb y’a-t-il de degrés entre chaque marche de nucléotide
36 degrés
quelle forme d’ADN on ne retrouve PAS in vivo
forme Z
v ou f, il n’est pas possible pour un brin d’avoir des parties ADN-A et ADN-B
faux
comment appelle-t-on le fait que les brins de l’ADN se réassocient
hybridation
terme : perte de la structure quaternaire, tertiaire ou secondaire présente dans la forme ‘‘native’’ de la molécule
dénaturation
quels sont les deux moyens de dénaturer l’ADN
fournissant de la température ou en modifiant le pH vers une solution plus alcaline
v ou f, la température de dénaturation est la même pour toutes les molécules d’ADN
faux, avoir plus de CG, fait en sorte que t’as plus de liens H et aussi, plus la molécule est longue, plus j’ai de liens H
propriété de l’ADN qu’on peut utiliser pour détecter la présence d’une séquence spécifique dans un échantillon
dénaturation et hybridation dans certaines conditions
la spécificité de l’hybride est régie par quoi
la température d’hybridation
explique le lien entre la température d’hybridation et la spécificité de la sonde en utilisant Tm et le %d’ADNsb
lorsqu’on arrive à Tm, on a 50% des molécules d’ADN qui sont simple brin, faisant en sorte qu’on peut, aller lier une sonde (séquence d’ADN ou d’ARN complémentaire) à une séquence d’intérêt. Alors, après la dénaturation, si l’hybride et le brin complémentaire sont refroidis à la bonne température, on peut avoir une bonne spécificité
hybridation southern concerne quel acide nucléique
ADN
nom de l’hybridation sur filtre pour l’ARN
Northern
v ou f, grâce à l’hybridation, on peut détecter la présence d’une séquence ou d’un gène spécifique dans un échantillon
v
pour la technique de FISH (fluorescent in situ hybridization) sur chromosomes condensés, où est fabriqué la sonde complémentaire au gène recherché.
en labo (in vitro)
*un résultat positif (florescence) indique que la séquence d’intérêt est présente
technique de visualisation de l’ADN qui peut être utilisée en cytogénétique pour visualiser des gènes sur les chromosomes condensés ou dans le génome (permet la visualisation directe de certaines séquences d’ADN)
immunocytochimie (anticorps)
technique de visualisation sur membrane associée aux protéines
western
terme : ensemble des informations contenues dans l’ADN d’une cellule d’un organisme
génome
où est contenu le génome chez les eucaryotes
noyau
où est contenu le génome chez les bactérie
contenu en un seul chromosome circulaire
terme : représente les séquences nécessaires pour coder tous les ARN et toutes les protéines de l’organisme
génome
forme du chromosome chez les eucaryotes
linéaire
quelle type de corrélation est-ce qu’il y existe entre la complexité de l’organisme, la taille du génome et le nombre de gènes
corrélation positive
qu’est-ce qui explique le fait que le génome augmente plus rapidement que le nombre de gènes lorsque les organismes se complexifie
l’augmentation de la taille du génome n’est pas uniquement liée aux gènes… il y a aussi les régions intergéniques et les séquences régulatrices
% des gènes de tout le génome
1,5%
v ou f, il y a plus de gènes chez E. coli que chez l’homme
vrai (57 vs 2)
v ou f, il peut y avoir plusieurs centaines d’ADN intergénique entre chaque gène chez l’humain
FAUX, plusieurs milliers
comment sont les gènes chez l’homme? très disparates ou collés
très disparates
ça fait combien de temps qu’on a réussi à annoter toutes les séquences du génome humain
1-2 ans
organisme chez lequel un ensemble de chromosomes différents est présent 2 fois
organisme diploide
organisme chez lequel on retrouve des plasmides qui sont de petites molécules d’ADN circulaires généralement indépendantes du chromosome et susceptibles d’être transmises d’un individu à l’autre
procaryote
le chromosome bactérien est concentré dans quelle région
région du nucléoïde
qu’est-ce qui est plus petit? chromosome ou plasmide
plasmide : ADN circulaire bactérien
v ou f, l’information génétique de la plasmide est essentielle à la survie de la bactérie
faux
quels types de gènes sont sur les plasmides
gènes de résistance (ex. antibiotiques)
v ou f, la réplication des plasmides dépend de la réplication du chromosome bactérien
faux
terme : transmission horizontale de l’information génétique
conjugaison
quelle molécule est souvent impliquée dans la conjugaison (PROCARYOTES)
plasmides
l’ADN mitochondrial est plus comparable à un plasmide ou un chromosome circulaire bactérien
chromosome circulaire bactérien
v ou f, une mitochondrie peut transférer son ADN à une autre mitochondrie
faux
terme : nombre de copies dans une cellule donnée, de jeux complets des chromosomes du génome de ce type d’organisme
la ploidie (on désigne par x le nombre de chromosomes d’un seul jeu complet)
les cellules germinales sont haploides ou diploides
haploides
concernant l’ADN extrachromosomique des eucaryotes, quels sont les deux organites eucaryotes qui ont leur propre génome
mitochondries et chloroplastes
nomme les 5 points communs entre l’ADN mito et chloro
existent en plusieurs copies par organite
réplication indépendante du reste de la cellule
transmission non mendélienne
génomes circulaires
séquences ressemblant aux génomes bactériens
l’agriculture a souvent sélectionné des espèces végétales de quel niveau de ploidie ?
polyploides
si on croise une pasteque diploide et une pasteque tetraploide, j’obtiens quoi
pasteque triploide (variation génétique - variation de la taille du génome)
terme : caractère transmissible (héréditaire) porté par l’ADN. Un ensemble de segments d’acides nucléiques contenant l’information nécessaire pour produire un ARN fonctionnel de façon contrôlée
Gène
Les gènes des procaryotes sont généralement organisés en unités fonctionnelles appelées
opérons
lorsqu’on parle de transcrits polycistronique, on s’intéresse aux procaryotes ou eucaryotes et qu’est-ce que ça veut dire?
procaryotes, plusieurs gènes par ARN transcrit
quels gènes sont généralement plus long ?eucaryote ou procaryote
eucaryote
deux mots qui décrivent les gènes eucaryotes
monocistroniques (1 gène par ARN transcrit) et discontinus (épissage alternatif : il y a plusieurs combinaisons d’exons possibles et plusieurs variantes d’ARNm peuvent être produites)
définis densité génique
nombre de gènes par Mb d’ADN
différence entre la densité génique des bactéries et des eucaryotes
bactéries : haute densité génique 1000 gènes/Mb
eucaryotes : corrélation négative entre densité génique et complexité de l’organisme (+ complexe = moins de gènes par Mb)
qui a un génome majoritairement constitué de séquences codantes
bactéries
qui a une densité génique de 10 gènes/Mb
humain
concernant les bactéries : leur génome est constitué en grande partie de séquences codantes, le reste est constitué de quoi
séquences non codantes rugulatrices de l’expression génique (promoteur par ex.)
comment s’explique la diminution de la densité génique lorsqu’on complexifie l’organisme
ajout de séquences non codantes (à l’intérieur des gènes : introns, ADN intergénique : séquences uniques et séquences répétées)
définis introns :
portion non codante d’ADN située dans un gène, transcrite, puis éliminée par épissage pendant la maturation des ARN
v ou f : la présence d’introns dans un gène peut diminuer sa taille d’une façon significative
faux, augmenter sa taille
principal responsable de la diminution de la densité génique chez les espèces plus complexes
ADN intergénique
l’ADN intergénique représente cmb de % du génome humain
60 %
quelles sont les séquences les plus abondantes dans le génome (ADN intergénique)
séquences répétées
qu’est-ce qui est inclu par les séquences uniques de l’ADN intergénique (4)
- séquences régulatrices de l’expression génétique (promoteurs)
- ARN régulateurs (longs ARN et petit ARN non traduits impliqués dans la régulation)
- origines de réplication
- pseudogènes et fragments de gènes (produits par duplication/incorporation de gènes viraux/mutation)
qu’est-ce qui est inclu par les séquences répétées de l’ADN intergénique (2)
- transposons : séquences d’ADN capables de se déplacer de manière autonome dans le génome
- régions hautement répétitives (télomères : bouts de chromosomes, centromères : régions spéciales des chromosomes eucaryotes qui jouent un rôle crucial dans la distribution correcte des chromosomes lors de la division cellulaire - différents d’un chromosome à l’autre chez l’humain et identique chez la levure, microsatellites : donnent problème lors de la réplication - très variables entre individus)
comment est compacté l’ADN chez les procaryotes
nucléoide situé directement dans le cytoplasme (pas de membrane)
comment est-ce que l’ADN est surenroulé chez les procaryotes
grâce à des protéines structurelles
que veux-t-on dire lorsqu’on dit que le nucléoide est dynamique
il se décondense pour avoir accès aux protéines de réplication
explique la compaction/condensation chez les eucaryotes
deux formats de condensation : chromosome mitotique, chromatine non mitotique
quel format de condensation chez les eucaryotes est celui qui est maximal (très condensé)
chromosome mitotique
lorsqu’on parle de condensation, l’état de l’ADN dépend de quoi
de la phase du cycle cellulaire où se trouve la cellule
explique l’état de l’ADN pendant l’interphase
ADN loge dans le noyau (forme de longs CHROMOSOMES filamenteux) - forme de chromatine plus ou moins condensée
explique l’état de l’ADN pendant la mitose
noyau disparait, ADN est compacté en chromosomes mitotiques qui se trouvent dans le cytoplasme
qu’est-ce qui représente la moitié de la masse moléculaire d’un chromosome - eucaryotes
protéines
assurent la transmission efficace des gènes aux cellules filles lors de la division par leur structure stable et leur taille compacte
chromosomes mitotiques
3 éléments nécessaires pour l’intégrité et la transmission des chromosomes
télomères, centromères, origines de réplication
ensemble d’ADN et de protéines associées
chromatine
2 informations importantes à savoir sur les protéines de la chromatine
la majorité des protéines sont des histones
les protéines non histones incluent les protéines qui s’occupent de la transcription, réplication, réparation et recombinaison de l’ADN
v ou f, puisque la chromatine est un état de l’ADN moins condensé que le chromosome mitotique, elle augmente l’accessibilité de l’ADN pour les protéines
faux, elle diminue l’accessibilité - il est d’ailleurs possible de moduler sa structure au besoin
quelles sont les deux formes de chromatine
hétérochromatine : fibres condensées 30nm
euchromatine : fibres étendues 10 nm
qu’est-ce qui contrôle le passe d’une forme à l’autre de chromatine?
les histones, via des complexes remodelants
forme de chromatine trop condensée, pas d’accès pour les protéines
hétérochromatine
unité de base de l’euchromatine
nucléosome
premier niveau de condensation lors de la compaction de l’ADN
nucléosome
le noyau du nucléosome est constitué de combien d’histones
8
l’ADN reliant 2 noyaux de nucléosome s’appelle comment
ADN intercalaire (linker)
la perle nucléosomique est composée de
8 molécules d’histone + 146 paires de nucleotides d’ADN (pb)
nombre de points de contact entre histone et ADN
13
explique l’interaction des histones avec l’ADN
les histones contiennent un haut % en acides aminés basiques (lysines et arginines). Elles interagissent avec la charpente d’ADN (chargée -) au niveau du sillon mineur
v ou f, l’affinité des histones pour l’ADN est très grande et non spécifique à la séquence des bases
vrai
que fais la liaison des histones à l’ADN
déforme la double hélice et la replie autour du noyau d’histones
composition du nucléosome (dimère et tétramètre)
2 dimères H2A-H2B et 1 tétramère H3-H4
v ou f, les dimères et les tétramères s’assemblent tout le temps
faux, seulement en présence d’ADN - donc il n’y a formation d’un noyau qu’en présence d’ADN
quelles queues des histones se retrouvent vers l’extérieur du nucléosome (C ou N terminal)
N terminal
explique l’assemblage du nucléosome
1 - liaison tétramère H3-H4 à l’ADN (induit une courbure dans l’ADN et l’enroule)
2 - les deux dimères H2A-H2B se joignent au complexe et le stabilisent
il y a un point de contact ADN-histone à chaque fois que quoi?
le sillon mineur fait face au noyau
combien de liens H sont formés lors de l’assemblage du nucléosome et quel atome impliquent-t-ils
environ 40 liens H et ils impliquent, en majorité, le O de la charpente de l’ADN (négatif)
les histones interagissent avec quelles régions spécifiques de l’ADN
sillon mineur
qu’est-ce qui maintient l’ADN enroulé lors de l’assemblage du nucléosome
les queues N-terminales - émergent à des position spécifiques et permettent des interactions entre les nucléosomes
qu’est-ce qui permet des interaction entre les nucléosomes
les queues N-terminales
quels sont les sites importants de modifications post-traductionnelles lors de l’assemblage du nucléosome
phosphorylation (P), Acétylation (Ac), Méthylation (Me)
explique la position des queues d’histones dans le nucléosome
H2B et H3 émergent entre les 2 brins d’ADN (où 2 sillons mineurs se font face, créent une brèche assez grande pour la chaine peptidique)
H2A et H4 émergent en haut et en bas des 2 hélices
quel type de lien forment les queues des histones avec l’ADN
liens H
v ou f, à cause de leur interaction statique et spécifique à une séquence particulière, les nucléosomes sont fixés à leur emplacement
FAUX, interaction dynamique et non spécifique à une séquence particulière alors les nucléosomes ne sont pas fixés à leur attachement
les séquences riches en quoi ont tendance à se courber naturellement au niveau du sillon mineur (nucléosome)
les séquences riches en AT
deux mécanismes clés qui régulent le positionnement et la stabilité des nucléosomes sur l’ADN
inhibition de positionnement et assemblage préférentiel
mécanisme qui régule le positionnement et la stabilité qui fait référence à la compétition entre les protéines non-histones et les histones pour se lier à l’ADN.
inhibition de positionnement
mécanisme qui régule le positionnement et la stabilité qui se produit lorsque les protéines non-histones interagissent spécifiquement avec les histones.
assemblage préférentiel
la cellule eucaryote nécessite une compaction d’un facteur de cmb à combien
1000 à 10 000
structure de la chromatine : euchromatine
constituée de fibres étendues de 10 nm d’épaisseur
quel histone interagit avec l’ADN intercalaire entre les nucléosomes et avec une partie de l’ADN autour du nucléosome pour resserer les nucléosomes ert enrouler 20 pb de plus (euchromatine)
histone H1
euchromatine : la fixation de H1 donne un _____ mieux défini pour l’entrée et la sortie de l’ADN du nucléosome
angle
quels sont les deux modèles possibles d’hétérochromatine
solénoide et zigzag : ADN internucléosomique
modèle d’hétérochromatine caractérisé par l’interaction entre le nucléosome et son voisin immédiat
modèle solénoide
modèle d’hétérochromatine étant une hélice « à deux débuts » qui oblige l’interaction entre un nucléosome et le 2e suivant
modèle zigzag
l’hétérochromatine peut s’organiser en boucles (DNA loops) de 40-90 kb. La structure exacte demeure inconnue, mais la base de chaque boucle est retenue par quoi ?
des agrégats protéiques appelés échafaudage nucléaire
quelles sont les deux protéines de l’échaffaudage nucléaire des boucles de l’hétérochromatine
topoisomérases II et protéines SMCr
rôle des topoisomérases II dans l’échafaudage nucléaire
maintien de la structure et s’assurent que les boucles demeurent séparées l’une de l’autre
rôle des protéines SMC dans l’échafaudage nucléaire
participent au maintien
l’ADN cellulaire est organisé en grandes structures appelées
chromosomes
chez les eucaryotes, l’association de l’ADN avec les protéines est appelée
chromatine
l’unité fondamentale de la chromatine s’appelle
nucléosome
l’interaction de l’ADN avec les histones dans le nucléosome est dynamique permettant quel type d’accès pour les proétines de liaison à l’ADN
accès discontinu
quelle est la condition pour que les protéines liant une séquence spécifique de l’ADN la trouvent
si la section est déroulée/décondensée - la chromatine doit constamment être remodelée pour permettre la réplication, la réparation, la transcription, etc
par quoi est contrôlé le remodelage de la chromatine
deux classes de complexes protéiques : complexes remodelantgs de la chromatine (ATP-dépendants), complexe de modifications post-traductionnelles des queues d’histone
les complexes remodelants de la chromatine (ATP-dependants) sont recrutés par quoi (2)
facteurs de transcription, queues N-terminales
comment est-ce que le recrutement des complexes remodelants est fait
Les facteurs de transcription (protéines régulatrices qui se lient spécifiquement à des séquences d’ADN dans les régions promotrices ou enhancer des gènes), en se liant spécifiquement à l’ADN et en interagissant avec les queues N-terminales des histones, peuvent recruter les complexes remodelant de la chromatine vers des régions spécifiques de l’ADN
l’énergie qu’ont besoin les complexes remodelants de la chromatine pour fonctionner est utilisée pour quoi
permettre une redistribution des liens entre l’ADN et les histones
qu’est-ce qui fait en sorte que les nucléosomes peuvent être transférés vers un autre brin lors du remodelage de la chromatine
les nucléosomes sont tenus par des liens non covalents (surtout lien H)
comment est-ce que l’ADN est déroulé lors du remodelage de la chromatine (complexes remodelants de la chromatine ATP dependants)
l’ADN est légèrement déroulé par glissement
v ou f, la position du site dans le nucléosome n’a aucun impact sur l’accessibilité lors du remodelage de la chromatine
faux, plus le site recherché se trouve vers le centre du nucléosome, moins il sera accessible fréquemment
combien de sous-familles de complexes remodelants existe-t-il
4
quelle sous-famille de compexe remodelant est connu pour permettre le transfert et l’ejection des nucléosome alors que les autres sont connus pour le glissement
SW1/SNF
quelle sous-famille de complexe remodelant est connue pour permettre l’échange d’histone
INO80
Concernant les complexes remodelant de la chromatine, combien d’ATP faut-il pour le déplacement d’une paire de base
Utilisation d’ATP pour se lier sur la structure de l’ADN (1 ATP/ déplacement d’1pb)
explique les complexes de modifications post-traductionnelles des queues d’histone
la portion N-termine de chacune des histones sort du nucléosome, est accessible et peut être modifiée de trois façons par des enzymes
quelles sont les 3 façcons de modifier la portion N-termine de chacune des histones
ajout d’un groupement acétyle (COCH3 - acetyltransferases)
ajout d’un gr. méthyle (CH3) sur une arginine ou une lysine (méthyltransferase)
ajout d’un phosphate sur une serine (kinase)
% des histones qui = arginines et lysines
20%
la méthylation, donc, l’ajout du CH3 lors du remodelage de la chromatine provoque quoi
une répression de la transcription - la queue méthylée recrute des protéines responsables de la formation d’hétérochromatine
raison pour laquelle la méthylation provoque une répression de la transcription
stabilise l’histone sur l’ADN,
moins accessible
l’acétylation ou d’ajout du groupe P a quoi comme effet sur l’histone lors du remodelage de la chromatine
neutralise la charge (+) de l’histone et elle interagit moins bien avec l’ADN, peut être déroulée plus facilement
terme : changements stables et transmissibles causés par l’activation et la désactivation des gènes, sans altération des séquences de nucléotides - modifie la réponse et la régulation de la transcription
modifications épigénétiques
v ou f, les cellules possèdent toutes des histones identiques
faux, les cellules possèdent des variants d’histone
qu’est-ce qui varie entre les variants d’histones des différentes cellules
séquence protéique diffère de celle des histones conventionelles sur quelques résidus, mais cela modifie grandement leurs propriétés
v ou f, les variants d’histones ne sont pas spécifiques à certaines espèces, types cellulaires ou phases cellulaires
faux, les variants sont spécifiques - ils sont positionnés de manière spécifique à la séquence et régulent ainsi la transcription
l’accessibilité à l’ADN est dynamique via quoi
- complexes de modifications post-traductionnelles des queues d’histone
- positionnement de variants d’histone (elles peuvent être modifiées ou remplacées par des variants, influençant la structure de la chromatine et, par conséquent, l’accessibilité de l’ADN)
- complexes remodelant
