Chapitre 4 : Réparation de l'ADN et transposition Flashcards
Quels sont les classes de mutations?
- structure: simple(ponctuelle) et profonde
- fonction: perte de fonciton, gain
- valeur adaptative: néfaste ou bénéfique
Comment varie l’impact de la mutation?
Selon le type cellulaire (somatique ou germinale) et le moment du développement
Est-ce que les mutations dans les cellules germinales seront transmises à la descendance?
oui, mutations héréditaire
Quels sont les effets de la mutation? p.3
- Change séquence codant prot (la protéine produite sera différente
- change région régulatrice de l’expression génique / structure globale de l’ADN : protéine n’est pas modifiée mais plutot n’Est plus produite
Quelles sont les mutations ponctuelles?
Substitutions des nucléotides
indels : isertion et délétion des paires nucléotides
Quelles sont les modifications profondes?
-Large insertion ou délétion
- Réarrangement chromosomique (changer l’ordre des gènes=Translocation, recombinaison aberrante, transposon, inversion)
- Amplification génétique
Qu’est-ce que la substitution?
remplacement d’un nucléotide, (erreur pendant la rép qui n’est pas réparée) et éventuellement
d’une paire de nucléotides, par un autre (nucléotide sur brin matrice mauvais fait associer un mauvais nucléotide).
Qu’implique les subsitutions?qui y partcipie
mécanismes de réplication de l’ADN
Quelles sont les 2 classes de substitution?p.7
- La transition d’une pyrimidine à
une autre (C à T) ou d’une purine
pour une autre (A à G)
• La transversion d’une pyrimidine
pour une purine (T pour A ou G) ou
le contraire
Que se passe-t-il si une base erronée n’est pas réparée?
la mutation sera incorporée au
génome dès la réplication suivante
Comment on sait quel brin est modifié chez les procaryotes afin de savoir quel brin réparé?
- méthyltransférase Dam reconnaît la séquence
«GATC» sur l’ADN et y ajoute un groupe méthyle
(CH3) sur l’adénine.
- Avant la réplication : ADN parental = méthylé
- Pendant la réplication : la nouvelle molécule d’ADNdb
est hémiméthylée.
Brin matrice → méthylé
o Brin néoformé → ne l’est pas encore.
Que fait la protéine MutS?
La protéine MutS parcourt l’ADN et détecte les distorsions de la charpente de l’ADN et s’y lie en libérant ATP
Que se passe-t-il lorsque distorsion trouvée?
MutS s’attache en changeant de conformation, ADP–> ATP et recrute prot MutL
Qu’active l’association de MutS et MutL?
L’association de MutS et MutL active la
protéine MutH
Que fait MutH?
clive le brin d’ADN non
méthylé au site –GATC –
Que se passe-t-il après que MutH?
L’hélicase spécialisée UvrD s’attache au point de césure
Après l’hélicase spécialisée recrutée suite à MutH, que se passe-t-il?
Une exonucléase élimine les nucléotides
à partir de la césure et jusqu’au-delà du
mésappariement
Comment se fait la réparation après les étapes de prot Mut, l’hélicase UvrD et l’exonucléase?
Réparation par l’ADN pol III et la ligase.
Que déclenche MutH?
MutH coupe sélectivement
le brin non méthylé (séquence hémiméthylées), ce qui
déclenche la réparation
spécifique du brin neuf
Est-ce la même exonucléase qui intervient dans l’élimination de l’ADNsb?
Non, Différentes exonucléases
Comment les cellules eucaryotes font-elles la MMR?
Avec des homologues de
MutS et MutL (MSH et MLH)
Pourquoi la machinerie de réplication copie difficilement les séquences de microsatellite?
Séquence répétées se ressemblent beaucoup. Ex: AAAAAAAAAAAAA
Qu’est-ce que le mécanisme de glissement réplicatif? Comment se produit-il?
Dérapage par appariement décalé de séquences réoétés en cours d réplication. Augmente ou diminue le nombre de répétition présentes.
Les boucles se formeront sur quel brin dépendemment si c’est une augmentation ou diminution?
Augmentation : nouveau brin
Diminution : adn matrice
Donner un exemple de maladie avec mécanisme de glissement
Maladie Huntington, répétition CAG.
Quelles sont les altérations chimiques spontannées?
- action de l’eau
- facteur environnementaux
- Altération chimiques provoquées par radiation
Quelles sont les altérations hydrolytiques?
1) Désamination (perte NH3)
2) dépurination
Quels sont les 2 cas fréquents de désamination?
- cytosine devient uracile
- cytosine-ch3 devient thymine
Quel est le résultat de la dépurination?
Site apurique (lyse du lien glycosidique)
Quels sont les mécanismes de mutagènes (agents chimiques) facteurs environnementaux!
- alkylation : ajout gr. chimique sur bases
- Oxydation : ajout d’un O ou perte d’un H –> mutation plus commune du cancer
- analogue de base : autre molécule remplace une base
- agent intercalant : molécule s’inserre entre les bases (intervient dans répli/transcri)
Quelles sont les altérations chimiques causées par les radiation?
- rayon Uv : fusion photochimique
-Rayon ionisante : cassure bicatenaire de l’ADN (direct) et apparition radicaux libres (indirectement)
Qu’est-ce que la fusion photochimique?
fusion de deux pyrimidines adjencentes sur le mem brin pour former anneau cyclobutane entre T et T : pas d’appariement.
Qu’est-ce que la cassure bicaténaire de l’ADN?
attaque direct au sucre (désoyribose)
Qu’est-ce que les inversions directes des altérations?
: des enzymes spécialisées sont capables
de reconnaître directement les bases altérées chimiquement et de les «corriger»
Quels sont les enzymes du mécanisme d’inverstion directe d’altération
- La photolyase (proca + euca)
- La méthyltransférase (humain + souris)
Que fait la photolyase?
Reconnaît les dimères de
pyrimidines (causés par UV)
et se lie à lui. Lors de la
prochaine exposition à la
lumière, elle clive l’anneau
de cyclobutane. (plante et proca)
Que fait la méthyltransférase (humain + souris)?Réaction réversible ?
Reconnaît G-CH3 (causé par une
alkylation d’un mutagène)
Catalyse transfert du CH3 de la
méthylguanine vers une de ses
cystéines. Réaction irréversible,
l’enzyme ne peut pas être réutilisée.
Qu’est-ce que la réparation par excision de base (voie BER)?
ADN glycosyles parcourent l’ADN et analysent le sillon mineur. détecte une base altérée et/ou une base qui a été insérée par mésappariement avec une base altérée
Comment fonctionne l’ADN glycosylases?
Diffuse latéralement le long du petit sillon de l’ADN jusqu’à détection de lésion particulier.
Après avoir détecter une lésion particulier, que fait l’ADN glycosylase
a base altérée pivote
vers l’extérieur (flip out)
de la double hélice et elle
est alors placée dans le site
actif de l’ADN glycosylase
combien de sortes de ADN glycosylase chez l’humain
8 enzymes spécifiques par type d’altération
Que fait la glycolase après avoir vu la base flippé
a glycosylase clive le lien
glycosidique. Cela donne un nucléotide apurique ou apyrimidique
Que fait l’endonucléase AP et l’exonucléase?
Enlève l’AP au niveau 5’ et l’autre au niveau 3’
Que se passe-t-il après avoir enlever l’AP?
L’ADN
polymérase et l’ADN ligase peuvent ensuite réparer la brèche (besoin d’un brin
intact pour servir de matrice).
Qu’est-ce que la réparation par excision de nucléotides(NER)?
Les protéines Uvr (e.coli) vont détacher le nucléotide mésapparier en segment.
Comment se fait la réparation par excision de nucléotide chez procaryote?
Le complexe UvrA-UvrB parcourt l’ADN et
lorsqu’une déformation d’hélice est détectée, UvrA quitte en ATP—–ADP.
Permet à UvrB de séparer les deux brins
et de recruter UvrC qui coupe deux fois le
brin contenant l’altération.
Le segment produit est détaché par UvrD
Ensuite, ADN pol et ADN ligase réparent la brèche en se servant
Comment se fait la réparation par excision de nucléotide chez eucaryote?combien de protéines impliqueés? est-il possible de muté les protéines de réparation par excision de nucléotide?
Même mécanisme chez les eucaryotes, mais il implique 25
protéines différentes. Si ces protéines sont elles-mêmes mutées, le
cancer de la peau se développe (UV!).
Qu’est-ce que la réparation translésionnelle?comment elle rend la processivité? Processus est _______
Si blocage par altération non réparée, l’ADN pol III décalisse et l’ADN polymérase
translésionnelle réplique l’ADN sans respecter
les appariements – elle utilise la matrice que
pour s’attacher.
réduit la processivité=lente
mutagène
Est-ce que la réparation translésionnelle est mutagène?
Processus forcément mutagène, mais
mieux que d’avoir une réplication
incomplète du chromosome.
Est-ce que certaine pol trans peuvent être spécifique à un type d’altération et répliquer l’ADN correctement?
oui, par exemple radiation cyclobutane TT avec AA
est-ce que chez e.coli cette polymérase est présente tout le temps?
Non, seulement si trop de mutation, réponse SOS.
Quelles sont les 4 méthodes pour réparer les cassures bicaténaire de l’ADN?
- Recombinaison homologue (HR)
- Ligature directe des extrémités non homologues (NHEJ)
La Recombinaison homologue (HR) se fait de quelle manière et par quoi?
L’enzymes recombinases
information perdue lors de la mitose est récupérée sur le chromatide soeur
La réparation par recombinaison homologue (HR) est le mécanisme principal de quelle phase et a un pourcentage de réparation de combien?
Mécanisme principal lors
des phases S/G2. (pas en phase G1 etc)
Réparation à quasi 100%
est-il possible de retranscrire l’Allèle dominant sur le chromatide à réparer
oui, on a une allèle + sur la chromatide seine et une allèle - sur la chromatide à réparer, la chromatide seine va rentranscrire son allèle + sur la chromatide à réparer
vrai ou faux, la recombinaison homologue HR est plus fréquente que la ligature directe des extrémités non homologues (NHEJ)? laquelle est moins mutagène?
VRai, la HR est moins mutagène que NHEJ
Qu’est-ce que la jonction de Holliday?
Mécanisme similaire à la recombinaison homologue utilisé lors de la méiose
Lors de quelles phase a lieu la Ligature directe des extrémités non homologues (NHEJ, non homologue end joining)?
Mécanisme présent pendant tout le cycle cellulaire.
Aboutit à la perte d’un fragment du chromosome.
Mécanisme principal lors des phases G1/G0.
Processus mutagène.
Comment fonctionne NHEJ?pourquoi elle fait ainsi si on agit pas vite?
elle la ligation directe de l’ADN
au site de cassure, et ce peu importe la
présence de séquence homologue ou non.
si on agit pas vite, les nucléases vont détecter laq cassure et vont vouloiir dégrader l’ADN, ce qui empire la situation
Quelles sont les étapes de NHEJ?
-Ku70/Ku80
-Kinase DNA-PKcs
-Endonucléase Artemis
-Ligase IV
a. Reconnaissance des l’extrémités libres de l’ADN et
assemblage/stabilisation du complexe NHEJ au DSB; Ku70-Ku80 se lie à l’ADN cassée, il attire par échafaudage la formation du complexe
b. Formation d’un lien entre les extrémités et protection: la formation du complexe d’activation de la kinase DNA-PKcs afin d’empêcher l’action de la nucléase non-spécifique
c. Altération des extrémités de l’ADN pour les rendre
compatibles (franches) par endonucléase Artemis;
d. Ligation des extrémités par la ligase IV et dissolution du complexe NHEJ
Que fait Ku70/Ku80
L’hétérodimère Ku70/Ku80 reconnait et lie l’ADN au site
du bris double brin.–> échaffaudage pour kinase, ligase et nucléase
Que permet la kinase DNA-PKcs?
permettent de stabiliser les extrémités de
l’ADN et empêchent l’action de nucléase non spécifique.
Que fait l’endonucléase Artemis lors de l’altération des extrémités de l’ADN?a-t-elle directement l’effet mutagène ?
L’endonucléase Artemis assure la production de
coupures franches qui permettra la ligation
Comment s’effectue la ligation des extrémités et la dissolution du complexe NHEJ lors de la ligature directe des extrémités non -homologue?
Ligation des extrémités par la ligase IV
Quels sont les gènes supresseurs de tumeurs?
BRCA1/2 sont des gènes suppresseurs de tumeurs impliqués dans la protection du génome contre les dommages/cassures de l’ADN bicaténaire lors de la réplication.
Les gènes BRCA1/2 intéragissent avec quoi(3)? (moins important)
• Autres suppresseurs de tumeurs
• Protéines de réparation (voie HR et NHEJ)
• Régulateurs du cycle cellulaire
Dans quoi sont impliqués principalement BRCA1/2? si on apas de BRCA1/2, qu’est-ce qu’on fait?
la voie de réparation
par recombinaison
homologue (HR)
on préviligie par défaut NHEJ(ligation par recombinaison non homologues)= augmentation des mutationas= cancer
Avec quoi intéragit principalement BRCA1 lors de la réparation NHEJ?
BRCA1 interagit aussi avec KU80 pour augmenter la
fidélité de l’interaction avec la cassure lors des
réparations NHEJ. DANS MES MOTS: elle renforce le lien entre KU80 qui protège la cassure
Une mutation dans les gène BRCA risque de causer quoi?
Augmentation des risques d’erreurs chromosomiques=cancer
