Chapitre 18 : ARN régulateurs Flashcards
Histoire
Les détails mécanistiques de la régulation génique ont été étudiés depuis l’adoption du modèle de répression proposé par ? et ?.
À leur époque, ils ne pouvaient pas dire si répresseur (facteur agissant en trans) était protéine ou ARN
Publient article en ? qui dit que ces régulateurs sont des ARN
Finalement, prots rég…
Au cours des dernières années, explosion études portant sur ARN régulateurs (agissent sur transcription et traduction).
Début 1990, découverte des ?
Fin 1990, découverte des ?
Monod et Jacob
1961
miARN
ARNi (interférence à l’ARN)
Régulation par ARN chez les bactéries
On a démontré l’existence d’ARN courts chez les bactéries depuis de nombreuses années…
ARN court de E. coli qui réduit transcription = ?
Se lie à ? et s’accumule surtout pendant ?
Durant cette même phase, qu’est-ce qui est produit?
*Ces 2 sigmas entrent en compétition…
ARN6S contribue à expression de gènes dépendants de sigma s.
ARN6S
sigma 70
phase stationnaire
sigma s
Régulation par ARNs chez les bactériens
Groupe d’ARN courts bactériens codés par petits gènes qui s’apparient avec séquences complémentaires ARNm cibles et entraînent dégradation et/ou inhibition traduction ARNm = ?
Protéine bactérienne chaperonne qui aide à stabiliser interactions faibles entre sARN et ARNm = ?
sARN
Hfq
Activation et répression de la traduction par sARN
Ex 1 :
sARN ? entraîne destruction de ses ARNm cibles car protéine ? reconnaît en tant que substrat de dégradation la région double brin de l’hétéroduplex sARN-ARNm. Il régule ainsi niveau de ?
Ex 2 :
Traduction ARN ? est réprimée par sARN ? et activé par sARN ? et ? (ces derniers démasquent RBS, donc augmentation traduction de rpoS.
Ces 2 exemples = sARN régulateurs agissant en cis ou trans?
RybB
RNase E
fer (trop élevé = toxique)
rpoS
OxyS
DsrA et RprA
trans
Ribocommutateurs
Éléments régulateurs qui agissent en ? donc ils sont localisés dans l’ARNm de ce gène.
Contrôlés par différents?
Ribocommutateurs contrôlent expression des gènes en réponse à quoi?
Constitués de 2 parties principales?
Ils régulent ? ou ?
Formation de quoi fait terminateur et prévient transcription + traduction?
cis
ligands
changements de concentration de petites molécules
aptamère + plateforme d’expression
terminaison transcription ou initiation traduction
tige boucle 3:4 car elle masque RBS
Quels sont les changements de structure secondaire d’un ribocommutateur dépendant de SAM?
Absence SAM : tige boucle 2:3, transcription possible car RBS accessible
Présence SAM : tige boucle 3:4 donc terminateur transcription
Opéron trp
Contient ? gènes responsables biosynthèse tryptophane
Quels sont-ils?
Leur expression est contrôlée par quoi?
Structures alternatives sont formées par quelle région?
Le trp contrôle la transcription et traduction de son propre gène.
Forte qté de trp = ?
Faible qté de trp = ?
*Dans les 2 cas ribosomes s’accrochent*
5
E, D, C, B, A
(atténuation) niveau d’ARNt trp
région leader
tige boucle 3:4 donc terminateur, pas besoin produire opéron trp
tige boucle 2:3, 4 demeure dispo et ARNm opéron trp est libre
Comment appelle-t-on le processus d’extinction d’expression de gènes par ARN courts?
Les ARN courts inhibent expression de gènes (extinction) à la suite de leur appariement avec leurs ARNm cibles par quelles 3 méthodes?
Inerférence à l’ARN (ARNi)
Inhibition traduction ARNm, dégradation ARNm et modifications chromatine qui entraîne répression transcription
ARN courts
Ils sont nommés de façon différente en fonction de leur origine…
Ceux qui sont produits artificiellement ou synthétisés in vivo à partir de précurseurs ARNdb = ?
JUSTE produits artificiellement = ?
Dérivés d’ARN encodés par des gènes codant ou non pour des protéines (possèdent leur propre promoteur) = ?
Formés ou maturés à partir de molécules d’ARN plus longues par l’enzyme Dicer à activité RNaseIII donc qui clive ARN longs db etc = ?
ARN courts interférents
ARN courte tige boucle
miARN
siARN, shARN et miARN
Extinction par interférence à l’ARN (ARNi)
Quelle est la machinerie impliquée?
Mécanisme :
siARN, shARN et miARN sont dénaturés pour engendrer : ? et ?
Le RISC mature se dirige sur ses cibles par complémentarité de séquence entre ARN guide et ARN cible.
Si complémentarité très forte = ?
Si complémentarité faible = ?
Lorsque ARN cible est dégradé, qui le fait?
Qu’est-ce qui permet précisément à RISC d’éteindre expression d’un gène cible?
Complexe RISC qui comprend Argonaute (s-u catalytique de clivage ARNm, aussi appelé exciseur)
ARN guide (donne spécificité au complexe RISC) et ARN support (généralement détruit)
ARNm cible est généralement dégradé
RISC inhibe traduction ARNm cible
Argonaute
appariement de l’ARN guide à l’ARN cible
Synthèse des miARN
Comment sont-ils générés? Formation se passe ou?
Avant leur maturation, les miARN peuvent être présents ou?
Ou est-ce que Drosha clive? On se retrouve avec quelle partie?
Puisque Drosha fait partie de la famille des RNaseIII, quelle est la caractéristique de son clivage?
Par 2 réactions de clivage successives à partir d’un ARN plus long transcrit du génome :
pri-miARN en pré-miARN par complexe de maturation Drosha qui clive et Pasha (DGCR8) pour spécificité + en miARN par Dicer
noyau (1ere réaction) et cytoplasme (2e réaction)
autant dans introns que exons des ARN
entre tige inférieure et supérieure
pré-miARN avec tige supérieure
produit extrémité 3’ sortant de 2 nucléotides *important aussi pour que Dicer puisse reconnaître
Dicer
De quoi est composé Dicer?
Quelle forme est sa structure?
Comment clive-t-il tout ARNdb?
Argonaute
Possède quoi comme Dicer? qui reconnaît spécifiquement?
2 domaines RNaseIII et 1 domaine de liaison PAZ (Piwi, Argonaute, Zwille)
hachette
en 2 fragments de 22 nucléotides
PAZ
extrémité 3’ de ARN guide (qui est apparié à ARN cible donc cela lui permet de cliver ARN cible)
Résumé
Qui sont les précurseurs des miARN, shARN et siARN qui sont des ARN régulateurs?
Ces derniers sont clivés par qui pour être incorporés dans RISC?
Premières découvertes sur ARN courts eucaryotes = fin des années ?
Qui a fait des tentatives manquées pour produire pétunias avec fleurs plus violettes (tente de surexprimer gène pigmentation mais obtient pas résultats souhaités)?
ARNdb
Dicer
1980
Jorgensen
La fleur de pétunia
Jorgensen voulait surexprimer gène de pigmentation chalcone synthase pour avoir des pétunias plus violettes, mais plus l’expression transgène était forte, plus l’expression de chalcone synthase diminuait…
Explication a été apportée par qui ?
Ont démontré que ce n’est ni ARN sens ou antisens qui inhibait expression par -1 mais bien ?
Fire et Mello (prix nobel 2006)
ARNdb résultant de l’appariement des deux
*ARNdb se révèlent très efficaces pour éteindre expression d’un gène
Les siARN peuvent réprimer l’expression des gènes au niveau de la transcription par des modifications de la chromatine
ARN régulateurs peuvent agir sur transcription par modifications d’histones aux promoteurs de gènes cibles.
Modèle typique = extinction ? chez ?
Histones de l’hétérochromatine portent marques de répression : constituées de faibles niveaux de ? et niveau élevé de ? de lysine 9 de quel histone?
Perte fonctionnalité machinerie ARNi entraîne perte ?, ce qui entraîne perte de l’extinction transcriptionnelle au niveau des centromères.
centromérique
levure S. pombe
acétylation
méthylation
H3 (H3K9)
méthylation histone H3K9
Modèle pour recrutement du RITS et extinction des centromères
Les séquences répétées d’un centromère sont transcrites par ARN Pol II à partir de 2 brins génèrent ? qui est le substrat de ?.
Cela produit des ? qui sont chargés dans complexe ?, avec ? (recruté par complémentarité séquence entre siARN et ARN en transcription au centromère) et ? (contient chromodomaine) accrochés.
Ce complexe recrute 2 autres facteurs : ? et ?(avec chromodomaine) qui modifient localement nucléosomes en ajoutant ?
*Chp1 et Swi6 contiennent des chromodomaines : lient nucléosomes méthylés et stabilisent liaison du RITS à chromatine
ARNdb
Dicer
siARN
RITS
Argonaute
Chp1
Clr4
Swi6
marqueurs d’extinction
ARN Xist
Régions importantes pour la fonction de cet ARN?
Il n’induit pas l’extinction mais recrute d’autres facteurs, comme ?, qui modifient et condensent chromatine et méthylent peut-être l’ADN.
Les histones sur chrom X inactivé sont ? par rapport au reste du génome et cet état est associé à des régions non transcrites du génome.
- Région A = 2 longues tige-boucles, recrute Suz12
- Région C = partie ARN Xist qui interagit avec chromatine chromosome Xi
Suz12
désacétylés
