Chapitre 4 - Réparation Flashcards
englobent tous les changements de séquence de l’ADN
mutations
Les mutations peuvent être classées de 3 manières, lesquelles
structure (chromosome) : simple (ex. substitution d’un nucléotide pr un autre) ou profonde (ex. inversion de bras de chromosome, translocations : chromosomes s’échangent des parties)
fonction : perte-de-fonction (le gène n’est plus fonctionnel : maladies), gain-de-fonction (ex. voies de signalisations dans le cancer = très actives), dominante (ou récessives)
valeur adaptative : néfaste (toutes les maladies - mort), bénéfique (donne un caractère de + à l’individu, mieux outillé dans la nature pr survivre que les autres, à la base de l’évolution) ou neutre
l’impact d’une mutation varie selon le type cellulaire affecté et le moment dans le développement. Si c’est dans la cellule somatique :
affecte l’individu
l’impact d’une mutation varie selon le type cellulaire affecté et le moment dans le développement. Si c’est dans la cellule germinale :
affecte la lignée de l’individu
résultat d’une mutation : le changement dans la séquence codant une protéine
une protéine différente dont la forme, l’activité ou l’association à d’autres protéines a été changée
résultat d’une mutation : changement dans la région régulatrice de l’expression génique (transcription) ou dans la structure globale de l’ADN
la protéine n’est pas modifiée, mais elle n’est plus produite au moment adéquat ou n’est plus produite du tout
v ou f, il ne peut pas y avoir des mutations dans les transposons ou les introns
faux, ça se peut
v ou f, il n’y a pas de lien entre la mutation d’un gène régulateur et l’expression d’un gène
faux, s’il y a mutation d’un gène qui contient un élément régulateur qui régule l’expression d’un gène, le gène peut ou ne peut pas être exprimé (ou au moment moment)
concernant les mutations ponctuelles, la substitution de nucléotides survient quand
pendant la réplication
mutations - modifications profondes/structurelles : modification de l’organisation de large région d’un chromosome (change l’ordre des gènes). Translocation, recombinaison aberrante, transposon, inversion
réarrangement chromosomique
mutations - modifications profondes/structurelles : répétitions anormales de régions de l’ADN suite à la réplication. Duplication de gène complet, de partie de chromosomes ou extension des séquences répétées (microsatellites)
amplification génétique
quelles sont les deux classes de substitution
transition (pyrimidine à une autre)
transversion (pyrimidine à une purine ou le contraire)
mutations simples lors de la réplication : que se passe-t-il lorsqu’un indel ou une base erronée n’est pas réparé
la mutation sera incorporée au génome dès la réplication suivante - le polymorphisme sera inscrit dans le génome pour le reste de la vie de la lignée cellulaire et il n’y aura plus de possibilité de réparation par la suite
lorsqu’il y a mésappariemment, exemple : en face du A, il y a un G, il y a distorsion, car il n’y a pas de lien H. Cette distorsion = ce qui est reconnu par les enzymes de réplication. Dans le cas où les enzymes ne reconaissent pas la distorsion et on subit un deuxième cycle de réplication, que se passe-t-il
l’ADN qui avait un mésappariemment est utilisé comme ADN parental et on ‘‘arrange’’ la distorsion. L’erreur est intégrée comme si ce n’était pas une erreur. Exemple : 1re copie = A:T, deuxième copie = C:G
v ou f, les enzymes de réparation reconnaissent les séquences
faux, ne reconnaissent que les distorsions. Ne sont pas au courant des nucléotides précédants.
Pendant la réplication, la nouvelle molécule d’ADNdb est méthylée ou hémi-méthylée
hémi-méthylée
quel est l’avantage que la nouvelle molécule d’ADNdb soit hémi-méthylée
étant donné que le brin matrice est méthylé et non celui qui est néoformé (pas encore), on peut identifier le brin qui a eu la mutation
chez E. coli, quel est le nom de l’enzyme qui reconnaît la séquence GATC sur l’ADN et y ajoute un méthyle (CH3) sur l’adénine
méthyltransférase Dam
v ou f, le mécanisme Dam, important pour la réparation des mésappariements est présent chez les eucaryotes et chez plusieurs procaryotes
faux, absent chez plusieurs eucaryotes et plusieurs procaryotes
comment s’appelle la protéine qui parcourt l’ADN et détecte les distorsions de la charpente de l’ADN (causées par les mésappariements)
protéine MutS
lorsque MutS trouve un mésappariement, que se passe-t-il
MutS s’y attache, ça induit un changement de conformation de la protéine et l’échange ADP en ATP. Il y a recrutement de la protéine MutL
Après le recrutement de la protéine MutL lors de la réparation des mésappariements, l’association de MutS et MutL active quelle protéine? Que fait cette dernière
MutH - clive le brin d’ADN non méthylé au site GATC (brin néoformé)
suite au clivage de MutH lors de la réparation des mésappariements, que se passe-t-il
une hélicase spécialisée (UvrD) s’attache au point de césure et sépare les deux brins et une exonucléase vient éliminer les nucléotides à partir de la césure et jusqu’au-delà du mésappariement.
lors de la réparation du mésappariement, suite à l’élimination des nucléotides à partir de la césure et jusqu’au-delà du mésappariement, il y a réparation par quoi
ADN pol III (5’ - 3’) et ligase
MMR : v ou f, MutH est toujours active
faux, MutH demeure inactive jusqu’à son activation par MutS et MutL
MMR : différentes exonucléases interviennent dans l’élimination de l’ADNsb situé entre la césure créée par MutH et le mésappariement, alors la position de la césure en fonction du mésappariement. Nomme les deux
en 5’ du mésappariement, c’est l’exonucléase VII (RecJ) qui dégrade l’ADNsb dans le sens 5’- 3’ à partir de la césure
en 3’ du mésappariement, c’est l’exonucléase I qui dégrade l’ADNsb dans le sens 3’ - 5’ à partir de la césure
v ou f, les eucaryotes possèdent MutH et le système Dam
faux, les eucaryotes effectuent la MMR, mais elles ne possèdent ni MutH ni le système DAM pour différencier le brin parental du brin neuf
sans MutH ni le système DAM, comment la cellule eucaryote peut différencier et reformer les brins mutés
on pense que la machinerie de réparation est recrutée par un anneau coulissant PCNA (qui glisse avec la polymérase sur l’ADN). On PENSE que l’anneau peut reconnaitre le mésappariement.
v ou f, il y a méthylation chez les eucaryotes
faux, il n’y en a pas, car il n’y a pas DAM
comment se nomment les homologues de MutS et MutL chez les eucaryotes
MSH et MLH
séquence composée de répétitions de 2-4 nucléotides (la séquence est répétée plein de fois)
microsatellite
v ou f, les microsatellites diffèrent peu d’un individu à l’autre
faux, ce sont des régions hautement différentes d’un individu à l’autre pcq la polymérase a bcp de difficulté à synthétiser les répétitions fidèlement
que veut-on dire lorsqu’on dit que la machinerie de la réplication copie difficilement ces séquences (microsatellites) et effectue des dérapages
la polymérase augmente ou diminue le nombre de répétitions présentes… elle a de la difficulté à synthétiser les répétitions fidèlement - point particulier d’un chromosome souvent fortement polymorphe entre les individus d’une population
- plus il y a de répétitions, plus le % de correction diminue. * 7 T = 74%, 2 T = 99%
quelles sont les deux possibilités de l’amplification génétique
on augmente la séquence répétée ou on la diminue
l’augmentation et la diminution lors de l’amplification génétique sont du à quoi
des boucles d’ADNsb qui vont se former
pourquoi il y a formation de boucles d’ADNsb lors de l’augmentation et la diminution (amplification génétique)
l’ADN nouvellement répliqué a tendance à se replier sur lui-même à cause des séquences complémentaires
quel mécanisme cause l’augmentation lors de l’amplification génétique
l’ADN pol a tendance a recommencer plusieurs fois le même fragment à cause de la boucle - elle réplique, elle lâche et ainsi de suite.
quel mécanisme cause la diminution lors de l’amplification génétique
l’ADN pol saute par dessus la boucle et donc, il y a une section qui n’est pas synthétisée et ça racourcit la région répliquée
maladie causée par l’augmentation de répétitions CAG (code pour glutamine) au sein du gène HD
maladie de Huntington (l’ajout de glutamines à la protéine a plusieurs effets sur les cellules neuronales exprimant la Huntingtin - Htt)
mutations causées par l’action de l’eau, les facteurs environnementaux, les radiations
altérations chimiques
altérations chimiques : la cytosine devient uracile
désamination (perte d’un NH3)
problème pour la polymérase, car ce n’est pas la même base azotée
altérations chimiques : coupure du lien glycosidique reliant purine-sucre, résultat : un site apurique (AP)
dépurination (on enlève la base azotée)
altérations chimiques : cytosine-CH3 devient thymine
désamination (perte d’un NH3)
la polymérase met un A à la place de mettre un G.
nomme les deux altération hydrolitiques
désamination et dépurination
altérations chimiques - facteurs environnementaux : ajout de gr. chimiques sur les bases
résultat : mésappariement ou pas d’appariement
ex. G + CH3 = incapacité à faire des liens H
alkylation
altérations chimiques : ajout d’un ‘‘O’’ ou perte d’un ‘‘H’’.
oxydation
résultat d’une oxydation (altérations chimiques - facteurs environnementaux)
mésappariement. ex Oxo-G fait un lien avec A (une des mutations les plus communes dans le cancer humain)
altérations chimiques - facteurs environnementaux : une autre molécule remplace une base et l’appariement se fait selon la molécule ajoutée
analogue de base
altérations chimiques - facteurs environnementaux : une molécule s’insère entre les bases (intervient dans réplication/transcription)
agent intercalant
nomme les altérations chimiques provoquées par les radiations
rayons UV et radiations ionisantes
altérations chimiques - radiations : la lumière proche de 260 nm (ondes) est fortement absorbée par les bases
rayons UV
que causent les rayons UV
fusion photochimique de deux pyrimidines adjacentes sur le même brin - formation d’anneau cyclobutane entre T et T, ces dimères sont impossibles à apparier et provoquent l’arrêt de la polymérase
que causent les radiations ionisantes (altérations chimiques - radiations) rayons gamma et X
directement : s’attaquent au sucre (désoxyribose) / phosphate ; la charpente - cassure bicatenaire de l’ADN
indirectement : favorisent l’apparition des radicaux libres (agents oxydants O2, H2O2, OH - vont faire de l’oxydation. On ajoute un O avec une G et la guanine fait des liens avec des A par ex.)
mécanisme de réparation le plus mutagène
réparation translésionnelle
mécanisme de réparation utile dans le cas où il y a cassure de l’ADNdb - on ne peut pas se baser sur le brin complémentaire
recombinaison homologue (on se fie sur l’autre chromosome)
mécanisme de réparation : profitent de l’information génétique redondante au sein de la double hélice
réparations basées sur l’information du brin complémentaire
mécanisme de réparation : utilisent l’information redondante des chromatides soeurs, si présentes
réparations basées sur la recombinaison homologue
mécanisme de réparation : polymérase spécialisée réplique d’ADN sans respecter les appariements
réparation translésionnelle
réparations basées sur l’information du brin complémentaire : des enzymes spécialisées sont capables de reconnaitre directement les bases altérées et de les corriger
inversions directes des altérations
réparations basées sur l’information du brin complémentaire - inversions directes des altérations. Nomme les deux mécanismes de réparation
photoylase
méthyltransférase
réparations basées sur l’information du brin complémentaire - inversions directes des altérations : photolyase
ANNEAU DE CYCLOBUTANE - reconnait les dimères de pyrimidines (causés par UV) et s’y lie. Lors de la prochaine exposition à la lumière, elle clive l’anneau de cyclobutane
réparations basées sur l’information du brin complémentaire - inversions directes des altérations : méthyltransférase
la méthyltransférase va faire une liaison avec le groupement méthyl - causé par une alkylation d’un mutagène. Catalyse le transfert du CH3 de la méthylguanine. Réaction irréversible.
réparations basées sur l’information du brin complémentaire - réparation par excision de base. Comment ça fonctionne ?
- ADN glycosylases parcourent l’ADN et analysent le sillon mineur - détectent une base altérée
*8 enzymes spécifiques par type d’altération identifiées chez l’humain - la base altérée pivote vers l’extérieur de la double hélice et elle est placée dans le site actif de l’ADN glycosylase
- la glycolase clive le lien glycosidique (ça donne un nucléotide apurique ou apyrimidique - AP)
- endonucléase AP enlève l’AP (endonucléase 5’ et exonucléase 3’)
- l’ADN pol et l’ADN ligase réparent la brèche - besoin d’un brin complémentaire intact pour servir de matrice
réparations basées sur l’information du brin complémentaire - réparation par excision de nucléotides (NER). Comment ça fonctionne ? E.coli
- on a deux protéines qui parcourent l’ADN à la recherche de distorsions (UvrA-UvrB)
- lorsqu’une déformation est détectée, UvrA quitte
- UvrB sépare les deux brins et recrute UvrC qui coupe deux fois (avant et après) le brin contenant l’altération
- le segment produit est détaché par UvrD
- l’ADN pol et ADN ligase réparent la brèche en se servant du brin intact complémentaire comme matrice
différence entre réparations basées sur l’information du brin complémentaire - réparation par excision de nucléotides chez les eucaryotes vs E.coli
chez les eucaryotes, même mécanisme, mais implique 25 protéines différentes. Si ces protéines sont mutées, le cancer de la peau se développe
Réparation translésionnelle, comment ça fonctionne ?
L’ADN polymérase translésionnelle polymérise sans brin complémentaire - sans respecter les appariements.
c’est un processus fortement mutagène, mais certaines pol. trans. sont spécifiques à un type d’altération et répliquent l’ADN correctement ex. une pol trans reconnait TT et ajoute AA en face.
v ou f, chez E coli, la polymérase translésionnelle (réparation translésionnelle) est toujours présente
faux, chez E. coli, cette polymérase n’est pas présente tout le temps. Elle est synthétisée seulement lorsque la bactérie subit trop de mutations (elle fait partie de la réponse SOS)
comment réparer l’ADN lorsqu’on a des cassures bicatenaires de l’ADN
recombinaison homologue (HR) ou ligation directe (NHEJ)
comment fonctionne l’utilisation de séquences homologues pour stabiliser et réparer les DSB
la réparation est réalisée par des enzymes recombinases.
On utilise le chromosome homologue pour venir envahir la cassure avec les protéines Rad51 et lorsque l’invasion est terminée, il y a dissociation
que se passe-t-il lorsqu’il y a des bris doubles brins, car la cellule n’aime pas ça étant donné que ça crée des fragments
il y a dégradation (les trous ne sont pas égaux)
la réparation par recombinaison homologue (HR) est le mécanisme principale lors de quelles phases
phases S et G2 de la mitose. Réparation à quasi 100% - l’info perdue et récupérée par la chromatide soeur
si le bris survient en phases G1/G0, comment est-ce qu’on répare la cassure bicatenaire de l’ADN
on utilise la ligature directe des extrémités non homologue
comment fonctionne la ligature directe des extrémités non homologues (NHEJ)
on veut protéger les extrémités cassées pour éviter qu’il y ait trop de dégradation
- reconnaissance des extrémités brisées par les protéines de base Ku70/Ku80
- liaison et activation et formation du complexe kinase DNA-Pkcs pour stabiliser les extrémités de l’ADN et empêcher l’action de nucléases
- il y a altération des extrémités d’ADN pour les rendre compatibles/franches par endonucléase Artemis
- il y a ligation des extrémités par la ligase IV et dissolution du complexe NHEJ
nom des gènes suppresseurs de tumeurs impliqués dans la protection du génome contre les dommages/cassures de l’ADN bicatenaire lors de la réplication
BRCA1/2
la mutation de BRCA1/2 augmente de combien les risques d’avoir le cancer du sein ou des ovaires
50-80% le risque du cancer du sein
30-50% des ovaires
BRCA1/2 sont impliqués dans quel moyen de réparation des cassures bicaténaires
réparation par recombinaison homologue (HR) s’ils sont muté, la cellule est obligé de passer par la réputation la plus mutagène - NHEJ
