Chapitre 4 Flashcards
Différence transcription et réplication ADN
- Transcription: brin constitué ribonucléotides
- ARN polymérase: ne requiert par d’amorce
- ARN ne reste pas apparié au brin matrice d’ADN: enzyme déplace chaine naissante
- Transcription moins fidèle que réplication
Pourquoi est-il logique que réplication est plus fiable que transcription
Doit assurer transmission fidèle du matériel génétique aux cellules filles
Toute erreur devient permanente dans génome = conséquences désastreuses
Bactéries ont cbm de ARN polymérase Nommer le(s)
1 seule
Eucaryotes ont cbm de ARN polymérase Nommer le(s)
Pol 1
Pol 2
Pol 3
Nommer ions du centre catalytique de polymérase procaryote et eucaryote
Mg2+
Différence entre amorce et promoteur
Amorce: petit bout ADN pour démarrer
Promoteur: séquence ADN qui fixe ARN pol + facteurs initiation requis (pas besoin d’amorce)
Nommer les 3 étapes de transcription
- Formation complexe fermé (ADN = double-brin, réaction réversible, peut se décrocher)
- Formation complexe ouvert (ADN = simple-brin)
- Polymérase démarre transcription: détache du promoteur
Nommer 5 sous-unités de base de ARN polymérase procaryote
alpha2, B, B’, oméga
Nommer facteur initiation que ARN polymérase procaryote a besoin (desfois) pour initier transcription
sigma
Nommer facteur sigma prédominant chez e.coli
sigma 70
Nommer sous-unités holoenzyme ARN polymérase
alpha2, B, B’, oméga, sigma
Nommer éléments (séquences) que les promoteurs reconnus par sigma partagent
(éléments de régulation)
-10 et -35
Nommer l’élément additionnel qui rend promoteur + puissant
Élément UP
Rôle élément UP
Augmente liaison polymérase: permet interaction spécifique supplémentaire enzyme/ADN (élément UP dans gène ARNr) (stabilise polymérase)
Certains promoteurs sigma70 n’ont pas élément -35
Solution:
Nommer exemple
Région -10 allongée
Ex: gènes gal
Nommer régions de sigma 70 (4)
1 à 4
Que reconnaissent les régions 2 et 4 de sigma70
2: -10
4: -35
Particularité région 4 de sigma 70
Porte 2 hélices formant motif hélice-coud-hélice
Élément UP est reconnu par qui
Domaine C-term de sous-unité alpha de polymérase (pas par hélice alpha)
Nommer domaine C-term de sous-unité alpha de polymérase qui est reconnu par élément UP
queue alphaCTD
Par quel structure queueCTD est relié à alphaNTD
Pont flexible
Pol 1 transcrit…
Précurseurs ARNr
Pol 2 transcrit…
Plupart gènes (tous gènes codant protéines)
Pol 3 transcrit…
ARNt et ARNr 5S
Nommer les 5 sous-unités de base de ARN polymérase eucaryote
RPB1, RPB2, RPB3, RPB11, RPB6
Est-ce que la synthèse initiale ARN est efficace? (au moment où ARN polymérase démarre transcription)
Nommer taille des nucléotides transcrits et le nom de la synthèse
- Inefficace
- 10 nucléotides (courts)
- Synthèse abortive
Fait des aller-retour sur ADN -> ne peut pas s’engager dans élongation
Étape - Initiation de la transcription - Formation complexe fermé
a) réversible
b) irréversible
a) réversible
Étape - Initiation de la transcription - Formation complexe ouvert
a) réversible
b) irréversible
b) irréversible
Nommer 2e phase du cycle de transcription (après l’initiation de la transcription)
Phase élongation
ARN polymérase synthétise des ARN d’environ combien de bases
10
Que se passe t’il y a synthétisation d’ARN + grand que 10 bases
Libération ARN polymérase du promoteur
Combien de nucléotides/sec sont synthétisé lors de la phase d’élongation par la polymérase bactérienne
52 nucléotides/seconde
Très rapide
Définir séquence consensus d’un promoteur
Alignement (regarde séquence des promoteurs) et on déduit séquence moyenne pour élément -10 et -35 obtenue à partir de 300 séquences
Les promoteurs forts ont une séquence qui se rapproche le plus/moins de la séquence consensus de -35 et -10
Plus
Nommer précisement région qui est responsable de l’interaction entre -10 et sigma70
2.4
Nommer précisement région qui est responsable de l’interaction entre -35 et sigma70
4.2
Le passage du complexe fermé au complexe ouvert implique des modifications structurales dans ARN pol et promoteur
Nommer les
Séparation brins ADN -> expose brin matrice et brin sens
Combien y’a t’il de canaux sur l’ARN pol
5 canaux
L’ADN se sépare à partir de quel position dans centre catalytique
+3
Nommer les 2 changements structuraux observés sur l’ARN pol lors transition complexe fermé -> ouvert
- Fermeture des mâchoires (sur double hélice ADN)
- Déplacement région N-terminale sigma (sigma 1.1)
Dans complexe fermé, où est sigma 1.1
Dans foyer catalytique (il le bloque)
Dans complexe ouvert, où est sigma 1.1
Il est déplacé pour que ADN accède au canal aval
Double hélice se reforme à partir de quel position (à l’extérieur enzyme) (lors fermé -> ouvert)
-11
Que se passe t’il avec le brin sens lors fermé->ouvert
Quitte le centre actif par canal NT
N’est pas transcrit
Que se passe t’il avec le brin matrice lors fermé->ouvert
Suit parcours en passant par centre catalytique et canal brin matrice (T)
Rôle de la région du linker 3/4 de l’ARN pol
Quand il n’y a pas d’élongation
Quand élongation
Imite ARN
Pas élongation: va boucher canal sortie ARN
Élongation: éjection région 3/4 du canal sortie pour que ARN naissant puisse sortir
Cause du blocage de l’ARN pol
Brin ADN endommagé
Pourquoi le blocage de l’ARN pol est catastrophique
Obstruction pour autres polymérases essayant de transcrire gène
Solution pour débloquer la polymérase
- > TRCF (transcription repair coupling factor): débloque la polymérase
- > TRCF recrute enzymes de réparation: endonucléase Uvr[A]BC
Mode d’action de la TRCF (transcription repair coupling factor)
- Lie ADN db en amont polymérase
- Utilise moteur ATPase pour se déplacer sur ADN et rencontrer ARN pol bloquée
- Collision pousse polymérase vers avant
Que se passe t’il après la collision de TRCF et de l’ARN pol bloquée
- Reprend élongation
- Dissociation complexe ternaire (ARN pol, ADN matrice, ARN transcrit)
Terminaison de transcription dépend de quoi…
Signaux dans séquences ARN -> appelés terminateurs
Rôle terminateurs
Amènent la polymérase en élongation à se dissocier ADN et à libérer ARN
Nommer les 2 types terminateurs pour les bactéries
- Rho-dépendant
- Rho-indépendant
Terminateur Rho-dépendant est une protéine qui contient combien de copies de Rho
(quelle forme)
Anneau de 6 copies de Rho
Mode d’action du terminateur Rho-dépendant
Se fixe à ARNsb dès qu’il sort ARNpol aux sites rut
Vrai ou faux
Rho a besoin d’ATP pour fonctionner
Vrai
À quoi sert l’ATP pour protéine Rho
Hydrolyse ATP pour terminaison (pour se déplacer)
Qui se déplace + vite
a) ARN pol
b) Rho
a) ARN pol
Pourquoi ARNpol doit faire une pause
Et où fait elle sa pause
Pour que Rho rattrape ARNpol et envoit signal pour qu’elle se décrocher
RSPS (rho sensitive pause site)
Où est situé le RSPS (rho sensitive pause site) par rapport au site rut
100 nt en aval
Nommer les 3 hypothèses du mode d’action de Rho
- Rho pousserait polymérase en avant
- Rho arracherait ARN de polymérase
- Rho induit changement de conformation de polymérase
Nom que l’on donne aux séquences d’un terminateur Rho-indépendant
Terminateurs intrinsèques
Nommer 2 éléments qu’il faut pour que ça soit un terminateur Rho-indépendant (terminateurs intrinsèques)
- Courte séquence répétée inversée (palindrome)
- Paire de bases A-T devant séquence répétée (environ 8)
Les terminateurs Rho-indépendant fonctionnement sur
a) ADN
b) ARN
c) ADN et ARN
b) ARN
Mode d’action des terminateurs Rho-indépendant
Forme structure tige-boucle (secondaire) sur ARN en transcription -> désorganisation complexe élongation -> terminaison
Nommer les 3 hypothèses de la terminaison induite par terminateurs Rho-indépendant
- Provoque déplacement vers avant de polymérase
- Extirpe transcrit de polymérase
- Induit changement conformation dans polymérase
Procaryote: 1 seule ARNpol -> ne requiert qu’un seul facteur d’initiation additionnel … (le nommer)
Eucaryote: … polymérases différentes
Requiert plusieurs facteurs d’initiation -> … (nommer le terme général)
sigma70
Pol1, Pol2, Pol3
Facteurs généraux de transcription (FGT)
FTG dans eucaryotes sont l’équivalent de … dans procaryotes
Sigma
Rôle FTG
- Aident Pol2 à se fixer au promoteur + séparer brins ADN
- Aident Pol2 à se détacher du promoteur et engager élongation
Nommer 3 facteurs (autre que FTG) que la Pol2 a besoin
- Protéines régulatrices liant ADN (facteurs transcription/régulateurs)
- Complexe “médiateur”
- Enzymes modifiant chromatine
Définir promoteur minimal
Plus petit ensemble d’éléments de séquence nécessaire pour assurer initiation transcription machinerie Pol2 in vitro
Nommer les 4 éléments du promoteur minimal de Pol2
- Élément reconnu par TFIIB (BRE)
- TATA
- Inr (élément initiateur)
- Éléments aval promoteur (DPE, DCE, MTE)
À quel moment l’élément initiateur (Inr) est nécessaire
Quand BRE et TATA absent
Comment nomme t’on les éléments en amont du promoteur minimal qui sont requis pour transcription efficace in vivo
Séquences régulatrices
Nommer 4 catégories différentes de séquences régulatrices (selon localisation, organisme concerné et fonction)
- Éléments proximaux du promoteurs
- Séquences activatrices amont (UAS)
- Enhancers ou amplificateurs
- Autres (silencers, éléments fontière et isolateur)
Rôle enhancers (amplificateurs)
Augmenter transcription gène
Rôle isolateurs
Empêche diffusion signal au delà gène à réguler
Inverse enhancers
Est-ce que la Pol2 peut s’accrocher sans FGT
Non
Le complexe de préinitiation (PIC) est composé de quoi (2)
FGT + Pol2 lié au promoteur
Nommer les 2 étapes absentes chez bactéries de la libération promoteur
- Hydrolyse ATP
- Phosphorylation Pol2
Comment appelle t’on TBP + 10 TAF
TFIID (FGT)
2 rôles TFIIA
Interagit TBP/TFIID et stabilise complexe (élimine action répresseurs avec TBP qui empêchent formation complexe initiation)
Agit comme coactivateur pour certains activateurs
Rôle queue CTD
Lier plusieurs composants machinerie élongation + maturation
Où se situe CTD
Canal sortie ARN pol II
Proximité CTD avec canal sortie facilite transfert protéines liés CTD
Nommer en une
Kinase P-TEFb
Kinase P-TEFb est importante pour…
Stimulation élongation
Kinase P-TEFb recrute qui
TAT-SF1
Rôle ELL
Suppriment arrêts temporaires Pol II
Améliore processivité Pol II
Rôle TFIIS
Stimule taux élongation en diminuant temps pause Pol II
Contribue vérification séquence par Pol II
Stimule activité RNase Pol II
À quoi sert l’activité RNase Pol II qui est stimulé par TFIIS
Stratégie alternative pour éliminer bases incorrectes par hydrolyse limitée ARN
Comparable à correction hydrolytique (bactérienne) stimulée par Gre
Nommer les 2 protéines qui composent facteur FACT
Spt16 et SSRP1
Nommer les modifications post-traductionnel que subit ARN eucaryote avant exportation du noyau + traduction
- Formation coiffe extrémité 5’
- Épissage ARN
- Polyadénylation extrémité 3’
Nommer 3 étapes enzymatiques pour l’ajout coiffe
- Groupe phosphate enlevé extrémité 5’ ARN
- Ajout nucléotide GMP
- Méthylation GMP
Définir l’ajout d’une coiffe
Ajout guanine (G) méthylée à l’extrémité 5’ ARN via liaison particulière 5’-5’ impliquant 3 phosphates
À quel moment fait-on addition coiffe
Dès ARN émerge canal sortie Pol II
Nommer 2 étapes qui se passent après ajout coiffe
Déphosphorylation Ser5 du CTD
Phosphorylation Ser2
Nommer 3 rôles coiffe
Stabilise ARNm (protège ribonucléase)
Export ARNm dans cytoplasme
Recrutement ribosomes
