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Génétique moléculaire I > Chapitre 13 - Mécanisme de la transcription > Flashcards

Chapitre 13 - Mécanisme de la transcription Flashcards

1
Q

Décrivez ce que fais l’ARN polymérase !

A

Il s’agit de l’enzyme qui catalyse la transcription des gènes en utilisant l’un des deux brins comme matrice pour produire un ARNr, ARNt ou un ARNm.

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2
Q

Est-ce que l’ARN polymérase a besoin d’un amorce afin d’initier la synthèse d’ARN ?

A

Non! Cependant, il faut prendre en compte que l’ARN polymérase commence son travail à des sites très spécifiques.

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3
Q

Pourquoi est-ce que l’ADN polymérase effectue beaucoup moins d’erreur que l’ARN polymérase ?

A

Car les erreurs que font l’ADN polymérase sont transmis aux générations futures. De plus, l’ARN polymérase effectue de centaines de milliers de copies, une seule erreur n’est donc pas la fin du monde.

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4
Q

Est-ce que l’ARN reste longtemps apparié à l’ADN pendant la période de transcription ?

A

Pas du tout, on ne peut même pas dire que l’ARN s’apparie.

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5
Q

Dans quel sens se fait la synthèse de l’ARN ?

A

5’ vers 3’

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6
Q

Comment sont régulés les gènes qui seront transcrit par l’ARN polymérase ?

A

Par le cycle cellulaire et selon l’environnement de sorte que la transcription est hautement régulée.

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7
Q

Comment y’a t-il d’ARN polymérase chez les eucaryotes ?

A

3

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8
Q

Comment y’a t-il d’ARN polymérase chez les procaryotes ?

A

1

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9
Q

Nommez les trois types d’ARN polymérase chez les eucaryotes et expliquez très brièvement leur fonction.

A

ARN polymérase I : ( ARNr; sauf petit ARN5s, dans le nucléole)
ARN polymérase II: ( ARNm ; dans le nucléoplasme)
ARN polymérase III: (ARNt, ARN5s et petits nucléaires; dans le nucléoplasme)

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10
Q

Dans toutes les ARN pol. il y a un élément essentiel pour la catalyse dans le site actif, qu’est-ce que c’est ?

A

Un ion Mg++

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11
Q

Nommez les 3 principales étapes dans la transcription :

A
  • Initiation
  • Élongation
  • Terminaison de la transcription
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12
Q

Nommez les étapes de l’initiation

A

a. Liaison au promoteur et formation du complexe fermé
b. Fusion (“Melting”) du promoteur et formation du complexe ouvert
c. Formation du complexe initial de transcription

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13
Q

Qu’est-ce qui est nécessaire pour que l’ARN pol. puisse débuter son travail?

A

La reconnaissance d’un promoteur sur l’ADN, à cette étape, l’ADN est toujours double brins.

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14
Q

Qu’est-ce qu’on appelle :” Le complexe ouvert “.

A

Une fois que le complexe ARN polymérase et ADN est formé, un changement structural du complexe favorise le déroulement de l’ADN sur 14 pb pour former une bulle de transcription que l’on appelle “ le complexe ouvert”.

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15
Q

En quoi est-ce que l’étape du “Promoter escape” est spécial ?

A

Cette étape est peu efficace et il y a souvent avortement de la synthèse de l’ARN.

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16
Q

Est-ce vrai de dire que l’étape de l’initiation n’est pas très régulée, et n’est pas tellement déterminante ?

A

C’est faux, hautement régulée et très déterminante

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17
Q

Vrai ou faux : une fois le promoteur quitté, l’ARN polymérase effectue uniquement la transcription de l’ADN.

A

Faux

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18
Q

Quelles autres fonctions l’ARN polymérase assume-t-elle hormis la transcription ?

A
  1. elle déroule l’ADN double brin devant la bulle de transcription et enroule l’ADN simple brin derrière.
  2. dissocie l’ARN apparié de façon transitoire au brin matrice.
  3. Corrige les erreurs de transcription
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19
Q

Vrai ou faux : L’étape de la terminaison fait appel, dans certaines cellules, à des séquences de terminaisons très spécifiques

A

Vrai

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20
Q

De quelles sous-unité est constitué l’ARN pol. bactérien ?

A

α 2 ββ’ω

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21
Q

Une sous-unité est nécessaire au début de la transcription chez les bactéries, laquelle ?

A

σ, elle reconnait spécifiquement les promoteurs bactériens

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22
Q

Comment nomme-t-on l’ARN pol bactérien contenant la sous-unité σ?

A

Holoenzyme

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23
Q

Tous les promoteurs bactériens sont composés de quoi?

A

Une boîte de Pribnow (région -10) associée à l’un ou l’autre des éléments suivants :

  • Région -35
  • Élément UP
  • Discriminateur
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24
Q

Comment est identifié la position du gène où se produit l’étape d’initiation ?

A

+1

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25
Q

À quelle position correspond la boîte de Pignow ?

A

-10

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26
Q

Différentes régions ou domaine de la sous-unité σ lient les différents éléments promoteurs, sauf un élément, lequel?

A

UP

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27
Q

À quoi correspond ces éléments :

σ région 1, σ région 2, σ région 3, σ région 4 ?

A

σ région 1 : liaison à l’élément “discriminateur”
σ région 2 : Hélice-α liant la boîte -10
σ région 3 : élément -10 étendu
σ région 4 : motif hélice-coude-hélice (région -35)

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28
Q

Vrai ou faux : Chez la bactérie, certains gènes fortement exprimés contienne une région riche en A-T.

A

Tout à fait ! Cette région se situe d’ailleurs entre le -40 et -60 et se nomme “UP” (Upstream promoter)

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29
Q

À quoi se lie UP ?

A

À l’extrêmité C-terminale de la sous-unité α (α CTD)

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30
Q

Chez les bactéries, après quoi est formé le complexe ouvert ?

A

À la suite d’un changement structural qui ouvre le complexe de -11 à +3.

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31
Q

Quels éléments sont impliqués dans le changement structural qui permet au complexe ouvert de se former ?

A

Polymérase, sigma et ADN

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32
Q

À l’intérieur de l’ARNpol bactérienne, qu’est-ce qui maintient les brins d’ADN séparés?

A

Les canaux “matrice” et “non-matrice”

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33
Q

Nommez les deux modèles proposés afin d’expliquer la synthèse avortée de l’ARN en cours de l’initiation:

A

“transiant excursion”

“inchworming”

“scrunching”

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34
Q

Au cours de l’élongation de l’ARN, combien de nucléotide d’ARN demeurent associés au brin matrice ?

A

8 à 9

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35
Q

La bulle d’élongation est constante tout au long de la transcription, donnez la longueur de cette bulle d’élongation:

A

14 nucléotides.

36
Q

L’ARNpol empêche les erreurs de transcription grâce à 2 mécanismes, lesquels?

A
  • Édition pyrophosphorolitique (réaction inversée de l’ARN pol)
  • Édition hydrolytique (recul de l’ARN pol sur un ou plusieurs nt,
    association du facteur GRE et hydrolyse d’un lien phosphodiester,
    puis re-synthèse)
37
Q

Quelle est la cause la plus commune qui empêche l’ARNpol de transcrire correctement ?

A

Brin d’ADN endommagé.

38
Q

Lorsque l’ADN est endommagée, un mécanisme de réparation couplé à la transcription a lieu, comment s’appelle ce mécanisme et en quoi consiste-t-il?

A

Il s’agit de l’endonucléase Uvr(A)BC et qui implique la protéine TRCF qui possède un activité ATPase

39
Q

La terminaison de la transcription chez les bactéries peut se faire de 2 façons :

A
  1. Rho-indépendant

2. Rho-dépendant

40
Q

Que se forme-t-il lors de la mise en place du mécanisme Rho-indépendant ?

A

Une structure en épingle à cheveux

41
Q

Nommez ce que provoque la structure en épingle à cheveux :

A
  1. Favorise une pause de l’ARNpol au site de terminaison
  2. Compétition du brin codant avec le brin matrice faiblement apparié aux résidus U du transcrit
  3. Arrêt de la transcription décrochage de l’ARN et de l’ARNpol
42
Q

Une protéine est souvent nécessaire afin de mettre un terme à la transcription, comment se nomme-t-elle?

A

La protéine Rho.

43
Q

Comment la protéine Rho fonctionne-t-elle ?

A

Rho reconnait une séquence spécifique sur l’ARN ( Riche en C et pauvre en G avec peu de structures secondaires)
Ensuite, Rho lie l’ARN à sa sortie de la polymérase son activité ATPase induit la terminaison.

44
Q

Comment l’activité ATPase agit ?

A
  1. En poussant la polymérase vers l’avant par rapport à l’ADN et à l’ARN déclenchant la terminaison de manière analogue à TRCF.
  2. En retirant l’ARN de la polymérase
  3. En induisant un changement conformationnelle dans la polymérase causant sa dissociation de l’ADN.
45
Q

Vrai ou faux : Rho est toujours associée à l’ARNpol en cours d’élongation et s’associe à l’ARN (aux sites “rut”) à un certain moment pour terminer la transcription.

A

Absolument vrai.

46
Q

Vrai ou faux : Rho peut s’associer à de l’ARN en cours de traduction.

A

Faux

47
Q

Nommez les deux grandes différences entre la transcription chez les eucaryotes et la transcription chez les procaryotes :

A
  1. Alors qu’une seule sous-unité (σ) est requise pour la liaison à l’ADN
    chez les procaryotes, plusieurs facteurs généraux de transcription
    (General Transcription Factors; GTFs) sont nécessaires pour initier la
    transcription chez les eucaryotes
  2. En plus des GTFs, plusieurs autres facteurs, tels que des protéines
    régulatrices liant l’ADN, le complexe ‘Médiateur’ et les complexes
    modifiant les nucléosomes sont essentiels pour la transcription in vivo
    dans le contexte de la chromatine.
48
Q

Comment se nomme la polymérase qui s’occupe de faire la transcription des gènes chez les organismes eucaryotes ?

A

ARNpol II

49
Q

Vrai ou faux : Le promoteur central des gènes eucaryotes codant pour des protéines est composé de plusieurs éléments de reconnaissance couvrant envion 10 à 20 pb.

A

Faux, 40 à 60 pb.

50
Q

De façon typique, que possède les promoteurs centraux ?

A
  1. Une boîte TATA

2. Un élément DPE

51
Q

Les promoteurs centraux qui possèdent une boîte TATA contienne généralement aussi un élément DCE

A

Bien sûr.

52
Q

À quoi est généralement associé l’élément Inr (le plus commun des promoteurs)

A
  1. À l’élément DPE

2. ou à la boîte TATA

53
Q

Nommez la polymérase correspondante au bon élément :
TFI
TFII
TFIII

A

(ARNpol I)
(ARNpol II)
(ARNpol III)

54
Q

Vrai ou faux : La plupart des facteurs généraux de transcription sont dotés de plusieurs sous-unités.

A

Vrai.

55
Q

In vivo, d’autres éléments de séquence de l’ADN doivent être reconnus, généralement en amont du site d’initiation. Ces éléments sont appelés :

A

Séquences régulatrices

56
Q

Chez les eucaryotes, qu’est-ce qui remplace la sous-unité σ afin de débuter la transcription ?

A

Les GTF’s (general transcription factors)

57
Q

À quel moment se forme le complexe de pré-initiation est formé ?

A

Lorsque l’assemblage des GTFs et de l’ARNpol II sur le promoteur central est complété.

58
Q

À quoi est analogue le complexe de pré-initiation ?

A

Au complexe fermé bactérien

59
Q

Nommez les 2 premières étapes de la formation du CPI :

A
  1. Liaison de TFIID, en particulier l’une de ses sous-unités (TBP; TATA-Binding Protein qui déforme de façon importante l’ADN), à la boîte TATA dans le sillon mineur, et de facteurs associés à TBP (TAF) aux éléments Inr, DPE ou DCE
  2. Liaison des facteurs TFIIA et TFIIB
60
Q

Nommez les étapes 3 et 4 de la formation du CPI:

A
  1. Recrutement de l’ARNpol II liée à TFIIF

4. Liaison de TFIIE et TFIIH qui complète la formation du CPI

61
Q

Nommez les étapes 5 et 6 de la formation du CPI :

A
  1. Activité ATPase (hélicase) de TFIIH est impliquée dans la fusion du promoteur (analogue au complexe ouvert bactérien)
  2. Activité kinase de TFIIH phosphoryle le domaine C-terminal (CTD) de l’ARNpol II. Ceci permet sa dissociation du promoteur et l’entrée dans la phase d’élongation.
62
Q

Vrai ou faux : In vivo dans le contexte de la chromatine, les “activateurs” qui lient les “séquences régulatrices” recrutent des enzymes qui ne modifient pas le nucléosomes.

A

Faux, les enzymes modifient le nucléosome.

63
Q

Vrai ou faux : Les enzymes modifiant les nucléosomes font contact avec un énorme complexe protéique appelé “Médiateur” qui lui, interagit avec l’ARNpol II (via le CTD) et aide à l’apprentissage du CPI.

A

Vrai

64
Q

Le complexe médiateur a-t-il été conservé lors de l’évolution ?

A

Absolument

65
Q

Vrai ou faux : L’assemblage modulaire du médiateur permettrait l’interaction avec différents activateurs pour contrôler la transcription de différents gènes.

A

Absolument

66
Q

La phosphorylation du domaine CTD joue un rôle important pour l’entrée dans la phase d’élongation de plusieurs façons, lesquelles ?

A
  1. Libère l’ARN polymérase des GTFs
  2. Permet au domaine CTD de recruter des “facteurs d’élongation”
  3. Permet au domaine CTD de recruter des complexes enzymatiques modifiant l’ARNm nouvellement transcrit. .
67
Q

En permettant au domaine CTD de recruter des complexes enzymatiques modifiant l’ARNm nouvellement transcrit, on observe ceci comme modification de l’ARNm:

A
  1. Addition d’une coiffe à l’extrémité 5’ de l’ARNm
  2. Épissage des introns
  3. Addition d’une queue de Poly-A et clivage de l’ARN
68
Q

Le domaine CTD est-il phosphorylé différemment au cours de la transcription ?

A

En effet.

69
Q

Quel est le motif répété dans le domaine CTD ?

A

YSPTSPS; 27 à 52

unités selon les espèces

70
Q

Dans la transcription chez les eucaryotes, quel facteur parmi ceux recrutés par le domaine CTD stimule l’élongation de même qu’une activité ARNase intrinsèque de l’ARNpol II ?

A

Il s’agit du facteur TFIIS. Celui-ci permet d’ailleurs de corriger les erreurs de transcription selon un mode d’édition hydrolytique similaire à celui impliquant le facteur Gre bactérien.

71
Q

Dans la transcription chez les eucaryotes, l’élongation de la synthèse de l’ARN dans le contexte de la chromatine est facilitée par des protéines qui lient les histones et aident au désassemblage et à le reconstruction des nucléosomes derrière l’ARNpol II. Quelles sont ces protéines ?

A

(Ssrp1=tétramère H3:H4; Spt16=dimère H2A:H2B)

72
Q

En quoi les facteurs d’élongation sont-ils nécessaires en plus de faciliter la synthèse d’ARN ?

A

Afin de recruter les complexes enzymatiques impliqués dans la maturation de l’ARNm.

73
Q

Quel facteur s’occupe de recruter l’enzyme impliquée dans l’addition de la coiffe en 5’ de l’ARNm ?

A

hSPT5.

74
Q

Quel facteur recrute le composantes de la machinerie impliqué dans l’épissage des ARNm:

A

TAT-SF1

75
Q

Nommez comment se déroule l’addition de la coiffe en 5’ de l’ARNm

A
  1. Le groupement phosphate en position γ de l’extrémité 5’ de l’ARNm nouvellement synthétisé est enlevé par une ARN -Triphosphatase.
  2. Le nucléotide GMP est ajouté en 5’ de l’ARN à l’aide d’une guanylyltransférase formant un lien phosphodiester 5’ - 5’.
  3. Un groupement méthyl est ajouté par une méthyltransférase à la position 1 (7-mG) et à la position 2 (si A) de l’ARNm
76
Q

Addition d’une queue de Poly-A : D’environ combien de nucléotides est composée la queue de Poly-A en moyenne ?

A

200

77
Q

Quelle est l’enzyme responsable de l’ajout de la queue Poly-A ?

A

Poly-A polymérase

78
Q

La poly-a polymérase utilise uniquement :

A

L’ATP et n’a pas besoin de matrice

79
Q

Nommez les étapes de la création de la queue Poly-A :

A
  1. Lorsque la séquence de reconnaissance AAUAAA émerge de l’ARN, les facteurs CstF et CPSF associés au CTD se lient à cette séquence.
  2. Après le clivage de l’ARN en 3’ de la séquence AAUAAA, le facteur CPSF recrute la Poly-A polymérase.
  3. Dès l’addition de la queue de Poly-A, plusieurs copies de la protéine de liaison au Poly-A viennent s’y fixer (essentiel pour assurer la stabilité de l’ARNm et pour son transport hors du noyau)
80
Q

Quelle est la théorie qui explique le mieux la terminaison de la transcription?

A

Le modèle “Torpedo”

81
Q

Expliquez le modèle Torpedo :

A

L’ARN synthétisée après la coupure n’a pas de coiffe et peut être dégradé par une ARNase (Rat1/Xrn2).

Lorsque l’ARNase rejoint la polymérase il y aurait arrêt de la synthèse par un mécanisme quelconque.

82
Q

Décrivez la transcription par la polymérase I

A

L’ARN polymérase I ne transcrit qu’un seul gène, celui condant pour les ARN ribosomaux, présent en multiples copies dans le nucléole. Contrairement aux gènes de structure (codant des protéines), les éléments promoteurs du gène transcrit par l’ARNpol I sont beaucoup moins complexes.

83
Q

Vrai ou faux : Le promoteur central chevauche le site d’initiation de la transcription (~65pb) et, même s’il n’y a pas de boîte TATA, la protéine TBP joue un rôle essentiel dans l’initiation.

A

Vrai

84
Q

Chez l’humain, la liaison des facteurs UBF (Upstream binding
factors) aux éléments de contrôle UCE localisés plus en amont
(-50 à -100) n’est pas essentielle pour la liaison de SL1/TBP

A

Faux, est essentielle. De plus la localisation = (-100 à -150)

85
Q

Vrai ou faux : L’ARNpol III transcrit plusieurs gènes codant des petits ARNs nucléaires (nucléoplasme), incluant les ARNt et l’ARNr 5s

A

Vrai

86
Q

Vrai ou faux : Les éléments promoteurs des gènes transcrits par l’ARN pol III sont le plus souvent localisés en aval du site d’initiation de la transcription. Certains gènes ont une boîte TATA, pas tous, mais la protéine TBP est toujours nécessaire pour l’initiation.

A

Vrai

Génétique moléculaire I (18 decks)

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