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Biologie moléculaire > Chapitre 5 > Flashcards

Chapitre 5 Flashcards

1
Q

Quelles sont les différences entre l’ARN et l’ADN? (4)

A
  • L’ARN est simple brin et peut aussi former des repliements par appariements de ses bases
  • La présence d’un groupement OH en C2 du sucre
  • Remplacement de la base thymine (T) par l’uracile (U)
  • L’ARN a une conformation instable (se replie facilement) et se dégrade plus facilement
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Q

Qu’est-ce que l’ARN?

A

Un ribonucléotide = Posphate + sucre (ribose) + bases ( AUCG)
Chaine monocaténaire (contrairement à l’ADN qui est bicaténaire) de ribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters

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3
Q

Quels sont les types de structures secondaires?

A

boucles, noeuds, loops, épingles

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4
Q

Quelles sont les caractéristiques de la structure secondaire?

A
  • augmentation de la stabilité à l’ARN
  • permettent des activités enzymatiques (ribozymes)
  • appariements non standards possibles (augmente diversité de formes)
  • similaire à la forme tertiaire des protéines (dans le sens en 3D, pas feuillets beta et hélices alpha)
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5
Q

Quel est la conséquence du groupement hydroxyle sur le carbone 2?

A
  • Fonction alcool rend l’ARN plus sensible à l’hydrolyse alcaline
  • Présence de 2 oxygènes en cis sur les positions 2 et 3 rend possible la cyclisation du phosphate sur ces positions et provoque coupure de la chaine ribose-phosphate (instabilité chimique)
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6
Q

Quelle est la différence entre l’Uracile et la Thymine?

A

L’uracile est moins couteux à produire, mais il se convertit lentement en cytosine quand il se dégrade

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7
Q

Quelles sont les étapes d’appariement des bases de l’ADN et de l’ARN? (3)

A
  1. Ouverture de l’ ADN double brin
  2. Appariement antiparallèle entre l’ ADN simple brin et ARN
  3. Complémentarité des bases C-G , G-C , T-A et A-U
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8
Q

Dans quel sens va l’ARN transcrit par rapport à l’ADN matrice?

A

brin ADN matrice: 5’ CGTA 3’
ARN transcrit: <-3’ GCAU 5’

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9
Q

Quelle est la particularité des classes d’ARN?

A

Les ARN se replient sur eux-mêmes

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10
Q

Quelles sont les principales classes d’ARN? (3)

A

ARN ribosomal (ARNr), ARN de transfert (ARNt), ARN messager (ARNm)

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11
Q

Rôle de l’ARN ribosomal?

A

composante ARN ud ribosome

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12
Q

Rôle de l’ARN de transfert?

A

Adaptateur entre l’ARNm et les acides aminés

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13
Q

Rôle de l’ARN messager?

A

ARN codant pour la traduction des protéines

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14
Q

Rôle de l’ARN hétérogène (ARNhn)?

A

mélange d’ARN pré-messager à diverses étapes de maturation

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15
Q

Rôle de l’ARN nucléaire (ARNsn)?

A

Associé de manière spécifique à des protéines (particules snRNP)

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16
Q

Rôle de l’ARN nucléolaire (ARNsno)?

A

Guide lors de la maturation des ARNr et ARNt

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17
Q

Rôle du micro ARN (miARN)?

A

Régulation. Extinction des gènes ou rég. post-transcriptionnelle.

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18
Q

Rôle du petit ARN interférent (siARN)?

A

ARN double brin. Régulation de l’expression génétique.

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19
Q

Rôle du long ARN non-codant (incARN)?

A

Transcrit plus de 200 nucléotides non traduits en protéines. Régulation.

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20
Q

Rôle de l’ARN circulaire (circARN)?

A

Liaison covalentes des extrémités 3’ et 5’ de l’ARN.

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21
Q

Rôle de l’ARN de la particule de reconnaissance SRP (7SL)?

A

Composante du SRP. Reconnaissance du signal d’import dans le réticulum endoplasmique

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22
Q

Comment est produit une molécule d’ARN?

A

L’ARN est synthétisé par l’ARN polymérase.
Comme l’ADN polymérase, l’ARN polymérase catalyse la synthèse d’une chaîne de nucléotides complémentaires aux nucéotides du brin matrice.
La synthèse nécessite l’apport en rNTPS et le groupement OH du carbone 3’ disponible sur la chaine naissante (synthèse s’effectue de 5’ à 3’)

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23
Q

Quels sont les 2 brins d’ADN?

A

Brin matrice (lu par l’ARN polymérase)
Brin codant (même séquence que l’ARN produit)

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24
Q

Quelle est la différence entre transcription et réplication?

A

La réplication recopie tout le génome et une seule fois par cycle cellulaire, alors que la transcription recopie une région précise du génome , déterminée par les séquences d’ADN spécifiques signalant le début et la fin.

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25
Q

Qu’est-ce que l’expression?

A

C’est la production de protéine par leur traduction à partir des ARN et elle est basée sur un promoteur. Plus on a un promoteur fort et plus de ARN sont transcrits et donc plus de protéines sont traduites et produites. Si on a un promoteur faible, moins de ARN est transcrit et donc moins de protéines sont traduites.

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26
Q

Quelles sont les particularités du site catalytique de l’ARN polymérase? (3)

A
  • Constitué de parties des deux plus grandes sous-unités
  • Se situe à la base de la pince, dans une région appelée ‘‘centre catalytique’’
  • Sit le mécanisme catalytique d’addition de nucléotides faisant intervenir deux ions métalliques (Mg2+) (comme toutes les polymérases)
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27
Q

Quelle est la particularité de l’ARN polymérase chez les procaryotes?

A

Les bactéries ont une seule ARN polymérase composée de 5 sous-unités

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28
Q

Quelle est la particularité de l’ARN polymérase chez les eucaryotes? (2)

A
  • Les eucaryotes ont 3 ARN polymérases et chaune est composée de plus de 10 sous-unités
  • Elles sont spécialisées dans la transcription de certains gènes
29
Q

Quelles sont les ARN polymérases des eucaryotes?

A

ARN pol I, II et III

30
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’ARN polymérase I?

A

localisation : nucléole
Gènes transcrits : ARNr 28S, 18S, 5.8S

31
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’ARN polymérase II?

A

localisation : nucléoplasme
Gènes transcrits : ARNm, plusieurs snRNA impliqués dans l’épissage des transcrits

32
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’ARN polymérase III?

A

localisation : nucléoplasme
Gènes transcrits : ARNt, ARNr 5S, ARN 7S (SRP)

33
Q

Quelle est la plus grande particularité de l’ARN polymérase?

A

Elle n’a pas besoin d’amorce, sa plus grande stabilité est au niveau du 1er nucléotide lorsqu’elle ajoute le 2e nucléotide sur le 3’OH (implique des liaisons très spécifiques des nucléotides avec l’enzyme)

34
Q

Qu’est-ce que la forme de l’enzyme permet?

A

Elle est adaptée pour pouvoir stabiliser efficacement une purine (généralement une adénine) lors de l’initiation de la transcription

35
Q

Quelle est la différence entre l’initiation de transcription des eucaryotes et procaryotes?

A

Le facteur sigma est utiliser pour aider à l’initiation pour les procaryotes et c’est les facteurs de transcription généraux (GTF) chez les eucaryotes

36
Q

Quelles sont les étapes du mécanisme de transcription? (3)

A

Le début (l’initiation) : la reconnaissance du promoteur, l’ouverture du complexe soit le déroulement de l’ADN et création d’une bulle de transcription et le début de la synthèse de l’ARN
le milieu (élongation): complex ternaire stable
la fin (terminaison) : dissociation de l’ADN

37
Q

La position des nucléotides dépend de quoi?

A

La position d’un nucléotide donné est définie par rapport au 1er nucléotide transcrit (ceux avant sont nommés -1, -2, etc et ceux après +1, +2 etc)

38
Q

Quelles sont les étapes de l’initiation de la transcription? (3)

A
  1. Formation du complexe fermé
    *Liaison initiale de l’ARN polymérase au promoteur
  2. Transition vers le complexe ouvert
    *Séparation des brins d’ADN
    (anglais : melting) (Formation d’une bulle de transcription d’environ 14pb autour du site d’initiation)
  3. Début de la polymérisation de
    l’ARN
    *ADN simple brin maintenant accessible : les deux premiers nucléotides sont placés dans le site actif de la polymérase.
    *Polymérisation inefficace des 10 premiers nucléotides.
    *L’ARN Pol est « libérée » du promoteur.
39
Q

Qu’est-ce qu’un promoteur?

A

Séquence d’ADN en amont du gène transcrit
il promouvoit l’expression d’un gène et détermine qu’elle séquence est à quel endroit
le promoteur donne l’orientation/quel sens aller
Les séquences promotrice déterminent les régions du génome à transcrire

40
Q

Qu’est-ce qui détermine la force d’un promoteur?

A

La « force » d’un promoteur est déterminée par le nombre de transcrits générés à partir de ce promoteur dans un laps de temps donné.

41
Q

Quels sont les facteurs qui influencent la force d’un promoteur?

A

*La capacité du promoteur à lier l’ARN polymérase : plus de points de contact entre l’enzyme et la séquence d’ADN → promoteur plus fort. Ces points doivent être reconnus et liés .

*Une isomérisation efficace (changement de conformation) : le passage du complexe fermé au
complexe ouvert . La bulle de transcription apparait rapidement dans un promoteur fort.

*La facilité de l’ARN polymérase à se libérer du promoteur : le passage du complexe de transcription initial vers le complexe ternaire stable (début de la phase d’élongation après les 10 premiers nucléotides ).

42
Q

Qu’est ce que le coeur de L’ARN et quelle est son utilité?

A

il est composé de 5 sous-unités α2,β,β’,ω peut initier la transcription n’importe où sur l’ADN.

43
Q

Qu’est ce qu’apporte la sous unité σ (sigma)?

A

positionne l’ARN polymérase et l’initiation
de la transcription aux sites des promoteurs
seulement. L’ARN pol . associée à σ forme l’ holoenzyme.

44
Q

Qu’est ce que le facteur σt70?

A

*Le facteur σ le plus répandu chez E. coli est le facteur σ 70
*Composé de deux sections conservées et d’une section centrale non spécifique
*Il reconnaît des promoteurs formés de 2 séquences conservées de 6 nucléotides ( région -35 et région -10 ), séparées par 17 -9 nucléotides non conservés.

45
Q

Quelle est la particularité des promoteurs σ70?

A

Il existe plusieurs promoteurs σ70. En les
comparant ensemble, il est possible de déterminer une séquence consensus qui sera la séquence optimale. Plus un promoteur s’approche du consensus, plus il est fort.

46
Q

Qu’est-ce que permet la séquence concensus du promoteur σ70?

A

Liaisons plus spécifiques et plus fortes, facilité d’ouverture, meilleure libération

47
Q

Quels sont les ajouts suplémentaires sur le promoteur σ70?

A

*un élément UP devant l’élément 35 : site de contact additionnel avec l’ARN pol
* un discriminateur situé après 10 : stabilise l’enzyme sur le promoteur
* une extension 10 : remplace parfois l’élément 35

48
Q

Qu’elle est la particularité de l’élément UP?

A

Chaque région est reconnue et liée par une région spécifique de la sous unité σ70 , à l’exception de l’élément UP (ARN pol directement)

49
Q

Comment le complexe fermé est-il formé?

A

*L’élément UP est reconnu par la sous-unité alpha du coeur de l’enzyme
*le facteur sigma est divisé en 3 régions :
- reconnait l’élément -35 via motif hélice-coude-hélice
- reconnait l’élément -10 stabilise le brin codant comme les SSB
-reconnait le discriminateur

50
Q

Que fait la région 4 facteur σ 70?

A

lie la séquence 35 du promoteur via un motif
hélice coude hélice.
*Une des hélices s’insère dans le sillon majeur et interagit avec les bases d’ADN (spécifique à la séquence).
* La deuxième hélice s’attache sur la charpente de l’ADN (phosphate sucre).

51
Q

Quels sont les évènements impliqués dans le passage au complexe ouvert?

A
  • les pinces (ββ’) se resserrent sur l’ADN bicaténaire devant l’enzyme
  • la région 1,1 de σ 70 se déplace du site actif, ce qui
    permet au brin matrice d’atteindre le site catalytique
52
Q

À quel endroit est ouvert le complexe ouvert (changement de conformation de l’ARN polymérase holoenzyme associée à l’ADN)?

A

Entre -11 et +3

53
Q

Qu’a de particulier l’isomérisation de l’ARN polymérase holoenzyme associée à l’ADN?

A

Une fois accomplie, l’isomérisation est irréversible . Elle a toutefois autant de chances de se produire que la dissociation d’holoenzyme de l’ADN.

54
Q

Par quel endroit sort le brin codant de l’ARN et le brin matrice de l’ADN?

A

Le brin codant sortira par le canal NT ( non template strand ) et le brin matrice traversera le canal T ( template strand ) dans lequel la transcription en ARN aura lieu.

55
Q

À quel endroit l’ADN s’hybride-t-il de nouveau ?

A

Finalement, l’ADN s’hybride de nouveau en
position 11 (toujours à l’intérieur de l’enzyme)
pour reformer de l’ADN bicaténaire.

56
Q

À quel moment la polymérisation n’est plus efficace?

A

À cette étape, de courts ARN sont produits ( 10 nucléotides et moins) et relâchés, la polymérisation n’est pas efficace.

57
Q

Comment doit-on faire pour poursuivre la transcription?

A

Il y a polymérisation d’ARN, mais l’ARN polymérase ne se déplace pas : elle reste prise au niveau du promoteur. Pour poursuivre la transcription, il faut échapper au promoteur .

58
Q

Qu’est-ce qui retient l’ARN polymérase de passer à la phase d’élongation?

A

C’est σ qui est responsable des difficultés de l’ARN polymérase à passer à la phase d’élongation.

59
Q

Qu’elle région doit-être déplacée pour permettre à l’ARN ≥ 10 nucléotides de sortir (par le canal de sortie)?

A

La région 3.2 de σ 70 (lien σ 3/4 ) est positionnée au coeur du canal de sortie de l’ARN.

60
Q

Quelle est la particularité de l’expulsion de la région 3.2?

A

L’expulsion/déplacement de cette région se fait
généralement en plusieurs tentatives.

61
Q

Comment le déplacement de la région 3.2 aide l’ARN polymérase à se libérer du promoteur?

A

Le déplacement de la région 3.2 affaiblit la liaison générale du facteur σ à la polymérase . Cela aide l’ARN polymérase à se libérer du promoteur en rompant les interactions avec σ et le promoteur.

Le facteur sigma (σ) et l’ARN polymérase se dissocient. L’enzyme passe alors à l’étape d’élongation de l’ARN.

62
Q

Quelles sont les étapes larges de l’élongation?

A
  • L’ADN double brin entre par l’avant de l’enzyme.
  • Séparation des brins au début (devant) le site catalytique.
  • Reformation de la double hélice derrière l’enzyme.
63
Q

Comment se passe l’élongation?

A
  • Les rNTPs arrivent au site catalytique par leur propre canal.
  • 8-9 rNTP s’apparient avec l’ADN matrice . L’excédent se dissocie et sort de l’enzyme au fur et à mesure de l’élongation.
  • La dimension de la bulle de transcription est toujours stable.
64
Q

Quelles sont les fonctions correctrices de l’ARN polymérase? (2)

A
  • Correction pyrophospholytique : “Ctrl Z” le dernier nucléotide ajouté est retiré en lui remettant son groupement PPi perdu (réaction inverse de la polymérisation).
  • Correction hydrolytique : retour en arrière (de quelques nt) et excision de la séquence de quelques nucléotides.
  • Implication de facteurs protéiques pour aider à activer ces fonctions correctrices.
65
Q

Que fait la cellule lorsque l’ARN polymérase est bloquée et que il y a arrêt de la transcription car il y a des dommages à l’ADN? (3)

A
  • Induire la réparation de l’ADN;
  • Redémarrer la transcription;
  • Dissocier l’ARN polymérase.
66
Q

Qu’est ce que la protéine TRCF?

A

La protéine TRCF transcription repair coupling factor est capable à la fois d’enlever l’ARN pol . et de recruter les enzymes de réparation d’ADN Uvr A B C.

TRCF se lie à l’ADN en arrière de l’ARN pol et
glisse jusqu’à l’enzyme. La collision qui en
suit provoque soit une reprise des activités de
l’ARN pol , soit sa dissociation

67
Q

Qu’a de particulier la dernière séquence d’ADN à transcrire (à la fin du gène)?

A

La dernière séquence d’ADN à transcrire (à la fin du gène) contient 2 régions riches en GC et complémentaires entre eux et une région de poly A . Une fois qu’ils sont transcrits, la molécule d’ARN se plie et une tige boucle se forme suivit d’une série de U .

68
Q

Quel est le mécanisme suite à la transcription de 2 séquences G-C complémentaires? (4)

A

1) Détachement prématuré de la 2 séquence G C du duplex ARN/ADN pour former la tige boucle (les appariements ARN/ARN sont plus stables et donc favorisés).
2) Arrêt de la polymérisation.
3) L’ARN n’est donc retenu au brin matrice que par les quelques U. L’hybridation U A étant facilement dissociée (interaction faible à 2 liens H), l’ARN peut être libéré du complexe de transcription.
4) L’ARN pol se détache également

69
Q

Qu’est-ce que le facteur de terminaison Rho?

A

Le facteur de terminaison Rho est un hexamère capable de lier l’ARN sur une séquence spécifique ( rut ,
rho utilisation ). Rho se déplace ensuite le long de l’ARN en hydrolysant de l’ATP. Lorsqu’il rattrape la polymérase, il cause la dissociation du complexe d’élongation, et donc la terminaison.

Biologie moléculaire (2 decks)

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