chapitre 4 - épigénétique Flashcards
l’épigénétique est-elle:
- réversible?
- transmissible?
- une modification de la structure primaire de l’ADN?
- oui
- oui
- non
Nommer les 2 facteurs desquels dépend l’expression d’un gène
- séquence en acides nucléiques
- état physique local de la chromatine
Qu’est-ce que l’épigénétique?
étude des caractères qui sont héritables au cours des divisions cellulaires mais qui n’impliquent aucun changement de la séquence d’ADN tels les changement des états de transcription des gènes
Qu’est-ce que l’épigénotype?
modification épigénétiques correspondant à un état de transcription particulier d’un gène (expression ou répression)
Quelle est la différence entre l’hérédité génétique et l’hérédité épigénétique?
génétique: transmission de modification de l’ADN
épigénétique: transmission de l’expression des gènes
Quelles sont les 3 situations physiologiques nécessitant le contrôle stable de l’expression des gènes?
- inactivation X
- empreinte génomique ou parentale
- contrôle de la différenciation cellulaire
Qu’est le plus petit niveau d’organisation de l’ADN?
nucléosome
Combien d’histones comporte un nucléosome? Nommer les histones
8, (H2A, H2B, H3 ET H4) X2
Quels acides aminés sont retrouvés en grande quantité dans les histones?
arginine et lysine
La structure en octamère du nucléosome existe-elle sans la présence d’ADN? Si non, quelle structure existe sans ADN?
Non, seulement les tétramère (H3 et H4) et les dimères (H2A ET H2B) sont présent sans ADN
à quoi servent les queues N-termianles des histones?
stabilisation de l’enroulement de l’ADN
Quelle partie de l’histone participe à l’enroulement de l’ADN?
le core
Quel est le rôle de H1 dans la formatik<on de fibre de 30nm de l’ADN?
rapprocher les nucléosomes pour les protéger de liaisons supplémentaires
Quels sont les 3 rôles de la chromatine?
- compaction de l’ADN
- protection de l’ADN (contre les DNases)
- régulation de l’expression génique (activité transcriptionnelle)
Quels sont les 3 états physiques possibles d’un gène?
- réprimé
- basal
- induit
état physique réprimé:
- compaction chromatine
- activité transcriptionnelle?
- accès à la machinerie transcriptionnelle au promoteur?
- condensée
- aucune
- non
état physique basal:
- activité transcriptionnelle?
- compaction chromatine
- présence de FT ou activateurs?
- oui, constante mais faible
- ouverte
- non
état physique induit:
- activité transcriptionnelle?
- compaction chromatine
- présence de FT ou activateurs?
- intense
- ouverte
- oui
Nommer les 5 mécanismes épigénétiques régulant l’expression des gènes
- modif des histones
- méthylation de l’ADN
- remodelage de la chromatine par des complexes de remodelage des nucléosomes
- Répression transcriptionnelle par les ARNs
- effet de position
Nommer les 5 modifications post-traductionnelles réversibles des histones
- méthylation
- acétylation
- phosphorylation
- ubiquitination
- sumoylation
Les modifications chimiques ont généralement lieu a/n du core ou de la queue des histones?
queue
Quel acide aminé est ciblé par la méthylation et l’acétylation dans les histones?
lysine
Quelle modification cible la sérine dans les histones?
phosphorylation
La méthylation tend à […] les octamères
condenser
l’acéthylation tend à […] les octamères
décondenser
Quelle structure lit le code des histones?
les protéines de régulation de l’expression génique
Nommer 3 spécificités des enzymes modifiant les histones
- type de résidu (méthyl, acéthyl, phospo, etc.)
- site particulier ex: H3K29
- nombre de résidu (ex :diméthylation)
Comment se nomme l’enzyme responsable de…
- ajout d’un méthyle
- retrait d’un acétyle
- ajout d’un acétyle
- ajout d’un phosphore
- HMT
- HDAC
- HAT
- PPT (protéine phosphotransférase)
Qu’est-ce que l’ubiquitination?
ajout covalent d’une molécule d’ubiquitine sur une lysine
quelle est la conséquence d’une poly ubiquitination (polymère d’Ub par lys)?
dégradatikon par le protéasome
Comment se nomment les enzymes nécessaire à l’ubiquitination?
ubiquitines ligasesE1, E2 et E3
Qu’est-ce que la sumoylation?
ajout d’une protéine Sumo (Small Ubiquitine MOdification) sur un aa
Sur quoi (2) la sumoylation des histones a-t-elle des conséquences?
- interaction prot-prot
- localisation intracellulaire
Sur quelle base azotée la méthylation se fait-elle?
cytosine
Par quelle enzyme la méthylation de l’ADN se fait-elle?
DNMT (DNa Méthyl-Transferase)
Ou retrouve-t-on une concentration de méthylation de l’ADN?
ilôts de CpG dans les promoteurs de nombreux gènes
Qu’est-ce qu’un ilot CpG?
une séquence d’ADN avec une forte concentration de C en position 5’ d’un G
Quel est la conséquence de la méthylation de l’ADN?
répression de l’expression des gènes concernés
À quelle position le groupement méthyle est-il ajouté sur le carbone des cytosines? Pourquoi?
5, puisque c’est à l’extérieur des liaisons hydrogènes avec sa base complémentaire
Qu’est-ce que la DNMT3a méthyle-t-elle?
séquences régulatrices des gènes
Qu’est-ce que la DNMT3b méthyle-t-elle?
séquences centromériques
comment appelle-t-on le donneur de méthyl qu’utilise les DNMT?
SAM
Qu’est-ce que la répression transcriptionnelle directe?
masquage de la séquence reconnue par le facteur de transcription simplement avec de la méthylation
Qu’est-ce que la répression transcriptionnelle indirecte?
Recrutement de protéines inhibitrices de la transcription (MBD) comme corepresseur en plus de la méthylation
Expliquer les 4 mécanismes de répression transcriptionnelle en précisant leur type de répression
- Directe: méthylation de l’ADN inhibe la liaison des FT
- Pseudo direct: DNMT recrute des enzymes de modification des histones (HMT, HDAC)
- Indirect: MBP inhibe l’élongation transcriptionnelle
- Indirect: MBP recrute des répresseurs
Qu’est-ce que le syndrome ICF?
- mutation de quel gène?
- type de transmissions
- impact sur le chromo
- impact organisme
- présentation clinique
- gène DNMT3b
- autosomique récessive
- hypométhylation des centromères –> décondensation et fusion des centromères
- interfère avec al lymphogénèse ou l’activation des lymphocytes
- infections respiratoires récurrentes
Pourquoi le développement s’arrête-t-il entre 12 et 24 mois chez les gens atteint du syndrome de Rett?
Puisque le corépresseur MBP reste toujours lié au promoteur des gènes de croissance (Brain Derived Neurotrophic Factor), que ceux-ci soient méthylés ou non
Quelle est la barrière à la parthénogénèse chez les mammifères?
l’empreinte génomique parentale
Quand dit-on qu’un gène est soumis à l’empreinte parentale?
lorsque son expression dépend de son origine parentale
Un gène soumis à empreinte l’est-il partout dans l’organisme et en tout temps?
Non, seulement dans certains tissus (ex: placenta) ou à un moment particulier (ex: dev. embryo)
Quand l’empreinte parentale se met-elle en place?
lors de la gamétogénèse
Explique l’empreinte parentale
Ex : gène à empreinte maternelle chez une femme
- l’allèle maternelle de ce gène est méthylée alors que celle paternelle ne l’est pas
- lors de la gamétogénèse, peut importe l’allèle présente dans la gamète, le gène sera méthylé puisqu’il devient maternelle comme le sujet est une femme
Qu’est-ce qu’on cluster et quel est son utilité?
un cluster est un ensemble de gènes étant régulé par le même centre d’inactivation
Quelle composante est méthylée dans un gène a empreinte?
le centre d’empreinte
Quelle est la différence entre le syndrome de Prader- Willi et le syndrome d’Angleman?
le syndrome de Prader-Willi est une micro délétion sur le chromosome 15 paternel alors que le syndrome d’angleman est exactement la même micro délétion mais sur le chromosome 15 maternel
Expliquer la régulation normale du gène IGF2 et expliquer ensuite la régulation de ce même gène chez un patient souffrant du syndrome de Wiedemann- Beckwith
ICR de IGF2 = empreinte paternelle
Normale:
- paternelle méthylée et EXPRIMÉE (le CH3 est assez petit pour que les enhancers par-dessus)
- maternelle liée à CTCF et NON-EXPRIMÉE (CTCF bloque les enhancers)
Wiedemann-Beckwith:
- paternelle idem
- maternelle perd son CTCF et est donc exprimée
= trop d’IGF2 = surcroissance des tissus et des organes avec des malformations
Pourquoi l,empreinte parentale augmente-t-elle la susceptibilité aux maladies liées?
Puisqu’il n’y a pas une 2e allèle pour compenser si l’autre contient une anomalie
Quelles sont les conséquences si une anomalie survient sur un gène à empreinte lors…
- du dév. embryo:
- enfance et adulte:
- désordres métaboliques et neurologiques
- cancer
chromosome X:
- % du génome haploïde?
- grosseur en Mb?
- % d’hétérochromatine
- gènes impliqués dans…
- 5%
- 160Mb
- 0%
- grand nombre de fcts dans les 2 sexes
chromosome Y:
- % du génome haploïde?
- grosseur en Mb?
- % d’hétérochromatine
- gènes impliqués dans…
- 2%
- 54Mb
- 50%
- différenciation sexuelle male
Quelles sont les 3 façons de compenser le dosage génique chez les espèces animales hétérogamétiques?
- (transcription du X mâle) x2
- inactivation d’un X femelle
- (transcription des X femelle) /2
Comment se nomme le processus menant à l’inactivation du chromosome X? Explique les 2 mécanismes menant à ce processus
Processus : hétérochromatisation
- hyperméthylation des ilots CpG et des histones H3
- hypoacétylation des histone H4
Quelles régions du chromo X échappent à l’inactivation?
pseudo-autosomiques
Quelles sont les 3 étapes de l’inactivation des chromo X?
- initiation
- propagation
- maintenance
Décrire l’initiation de l’inactivation du chromo X
- transcription du gène XIST sans traduction
- ARN XIST s’associe au chromo X et s’accumule sur le futur chromo X inactif
expliquer la propagation de l’inactivation du chromo X
- accumulation de XIST se propage le long des 2 bras du chromo X inactivé
expliquer la maintenance de l’inactivation du chromo X
inactivation est maintenue de façon permanente grâce à l’hétérochromatisation (hyperméthylation + hypoacétylation)
Quels ajouts (2) rendent l’hétérochromatisation irréversible?
- histone H2A alternative
- méthylation ilots CpG
V ou F: la présence d’un seul X actif est essentielle à la survie de la cellule diploide?
vrai
0 tu meurs, 2 et plus tu meurs aussi!
Qu’arrive-t-il au gène XIST du X actif?
son activité est réprimée par Tsix
Qu’est-ce que Tsix?
un ARN antisens complémentaire à XIST qui vient s’hybrider à celui-ci et empêche son accumulation
QU’arrive-t-il lors de la phase S du chromo X inactivé?
il se réplique tardivement
Comment appelle-t-on l’état condensé du chromo X inactivé lors de l’interphase?
corpuscule de Barr
Comment interpréter le test de la chromatine sexuelle par frottis buccal?
le nb réel de corpuscules de Barr correspond un nb max de corpuscules qu’on a pu observer dans une seule cellule
Le chromosome X choisi est-il inactivé à 100%?
Non, 15% échappent à l’inactivation
- régions pseudo-autosomales homologues au chromo Y
- Région Xic contenant XIST
- autres gènes ayant un rôle spécifique chez la femme
S’agit-il toujours du chromo X de la même origine (paternelle ou maternelle) qui est inactivé?
Non, 50% maternelle et 50% paternelle
existe-t-il une exception, au l’inactivation du chromo X ne se fait pas au hasard?
oui, en cas de translocation autosomale, une sélection intercellulaire favorisant le type cellulaire le mieux adapté génétiquement s’effectue
Comment la cellule choisit-elle quel chromo X inactivé dans le cas d’une translocation autosomale…
- équilibrée
- déséquilibrée
- inactivation du chromo ne contenant pas la translocation pcq sinon on perd le bout du chromo autosomal
- inactivation du chromo avec la translocation pcq sinon on a de l’ADN autosomale de trop
Qu’est-ce qu’une mosaïque génétique?
zygote unique dérive en pls lignées cellulaires différentes d’un point de vue génétique
Pourquoi dit-on que les femmes sont des mosaiques pour les gènes liés au X
Puisqu’un certain % des cellules ont leur chromo X paternel d’inactivé alors que pour les autres cellules, c’est le maternel
Est-il possible pour une feme d’être hétérozygote pour certains allèles du X?
Oui pcq l’allèle sur le chromo X paternel n,est pas nécessairement le même que celle sur le chromo X maternel
V ou F: les cellules avec un X de différente origine se mélangent de façon pêle-mêle dans les tissus
faux, les cellules d’un même type cellulaire sont regroupées
Quel % des femmes ont un biais de l’inactivation du X
5-20%
Qu’est-ce que Lyonisation favorable et défavorable lors du biais de l’inactivation du X?
favorable: la majorité des cellules a inactivé le X portant l’allèle muté responsable de la maladie (porteuse mais pas malade)
défavorable: majorité des cellules a inactivé le X normal, non porteur de l’allèle muté (porteuse et malade)
Quelle maladie héréditaire récessive liée à l’X provoque une dégénérescence progressive des fibres musculaires?
dystrophie de Duchesne
Quel type d’anomalie et sur quel gène survient l’anomalie lors de la dystrophie de Duchesne?
délétion sur le gène DMD
