Chapitre 5 Flashcards
Grâce à quelle fonction l’ADN polymérase peut-elle réparer?
l’exonucléase
Où est situé le site exonucléase?
sur la paume
Quelle est l’erreur la plus fréquente de l’ADN polymérase?
la mauvaise forme tautomérique
Combien de formes tautomériques existe-t-il?
2
Quelles sont les deux formes tautomériques classiques?
Amino pour Purines (Guanine Adénine)
Kéto pour Pyrimidines (Cystéine et thymine)
Quelles sont les mauvaises formes tautomériques?
Imino pour Purines (Guanine Adénine)
Énol pour Pyrimidines (Cystéine Thymine)
Qu’arrive-t-il lors de l’incorporation de la mauvaise forme tautomérique?
Cela ne permet plus de construire des liaisons watson-crick sans perturber sans perturber la topologie de la double hélice
Dans quel sens l’exonucléase dégrade l’ADN?
En 3’-OH en sens inverse de la synthèse
Que permet la dégradation de l’ADN par l’exonucléase?
Cela donne à la polymérase une 2e chance d’apparier le bon nucléotide
Que cause un nucléotide mésapparié?
Il change l’orientation du 3’-OH et défavorise l’ajout d’un second nucléotide -> inhibe les réactions électrocstatiques de la paume de la polymérase
Qu’arrive-t-il lorsque la jonction Matrice-Amorce est perturbée?
- Les ponts hydrogène sont rompus
- les 3-4 derniers nucléotides ajoutés se retrouvent simple brin
Avec quel site de la polymérase le simple brin avec le nucléotide mésapparié a-t-il le plus d’affinité?
l’exonucléase (vs. le site polymérase)
Quels nucléotides sont excisés par l’exonucléase?
Le nucléotide mésapparié + le précédent
Qu’est-ce qui survient après l’excision du nucléotide mésapparié?
La jonction Matrice-Amorce se reforme
Qu’arrive-t-il lorsque la jonction Matrice-Amorce se reforme?
- La conformation de l’extrémité 3’-OH redevient très favorable à l’activité polymérase
- La jonction est en contact avec son site catalytique
Reste-t-il des erreurs après la correction par l’exonucléase?
Oui mais il existe un autre système de réparation
Dans quel sens l’ADN est-elle synthétisée?
5’ vers 3’
Pourquoi l’ADN matrice 5’ vers 3’ ne peut rester trop longtemps en simple brin?
- il peut casser
- la réparation des cassures double brin des molécules d’ADN est plus compliquée et induit des mutations
- Non viabilité de la future chromatide soeur
les 2 nouveaux brins doivent-ils être synthétisé ensemble et en même temps?
oui
Comment est la synthèse du brin matrice 3’ vers 5’?
Continue
Comment appelle-t-on le brin matrice 3’ vers 5’?
brin précoce
Comment est la synthèse du brin matrice 5’ vers 3’?
Discontinue
Comment appelle-t-on le brin matrice 5’ vers 3’?
Tardif
Qu’est-ce qu’un fragment d’Okasaki?
Les segments discontinus du brin tardif
La forme fragment d’Okasaki est-elle permanente? Pourquoi?
non c’est un état transitoire puisqu’ils sont très rapidement reliés par des liaisons covalentes
Comment l’Amorce en 3’OH pour l’ADN polymérase est-elle faite dans le brin tardif?
La cellule utilise la primase (polymérase à ARN) qui va synthétiser des fragments d’ARN courts sur lesquels l’ADN polymérase peut ajouter des dNTPs
Qu’est-ce qu’un site d’amorçage?
Des triplets particuliers de nucléotides sur-représentés dans le génome que les primases reconnaissent
Que se passe-t-il lorsque l’hélicase sépare les brins parentaux?
L’ADN simple brin contenant le triplet du site d’amorçage est extirpé de l’anneau de l’hélicase et passe à travers le centre catalyrique de la primase
Le passage de l’ADN simple brin de l’hélicase à la primase se fait-il sans reconnaissance spécifique du triplet par l’hélicase?
Oui
Que fait l’interaction entre Primase et Hélicase sur l’efficacité de la primase?
elle augmente l’efficacité de la primase
Qu’arrive-t-il après que l’ADN simple brin contenant le triplet du site d’amorçage a été extirpé de l’anneau de l’hélicase et qu’il a passé à travers le centre catalyrique de la primase?
Le domaine de liaison au zinc de la primase forme un complexe ternaire avec son domaine polymérase et le brin matrice
Que forme le domaine ternaire de la primase?
Une unité de primase active qui reconnaît spécifiquement le site d’amorçage qui commence la synthèse de l’amorce ArN
Que fait la RNase H?
- Reconnaît et retire chaque amorce d’ARN
- Dégrade spécifiquement l’ARN apparié avec de l’ADN
- Coupe la liaison phosphodiester entre deux ribonucléotides
- Laisse 1 ribonucléotide directement lié au dernier désoxyribonucléotide
Qu’est-ce qui retire le dernier ribonucléotide?
une 5’-exonucléase
Qu’arrive-t-il lorsque le dernier ribonucléotide est enlevé?
L’ADN polymérase comble ces emplacements jusqu’à ce que tous les nucléotides de la matrice soient appariés
Que reste-t-il après que l’ADN polymérase ait comblé les emplacements vides?
il reste une coupure dans le squelette sucre-phosphate
Quelle enzyme comble la coupure dans le squelette sucre-phosphate?
L’ADN ligase par hydrolyse de l’ATP
Que fait l’Hélicase?
- Elle encercle l’ADN simple brin près de la jonction simple brin-double brin de la fourche de réplication
- Elle casse les liaisons watson-crick en hydrolysant de l’ATP
Comment sont séparés les 2 brins chez les bactéries?
DnaA + ATP
Comment sont séparés les 2 brins chez les eucaryotes?
CRO (Complexe de reconnaissance d’Origine) + ATP
Qu’est-ce que CRO ou DnaA?
protéines hexamérique annuaire qui encercle l’ADN simple brin à la jonction simple/double brin de la fourche de réplication
Aide l’Hélicase à séparer les deux brins à l’origine de la réplication
Comment l’hélicase casse les liaisons watson-crick?
1) sépare les deux brins à l’origine de la réplication avec CRO ou DnaA
2) Aspire l’ADN simple brin dans sa cavité centrale
De quoi est faite la cavité centrale de l’hélicase?
6 structures en épingles à cheveux qui forment une cage d’escalier
Que signifie SSB?
protéines de Stabilisation de l’ADN Simple Brin
À quoi se lient les SSB?
à l’exosquelette phosphate de l’ADN simple brin sans spécificité de séquence
Grâce à quoi se lient les SSB?
1) interations électrostatiquse (pas liaisons hydrogènes)
2) interactions d’empilement hydrophobes avec les bases
À quoi les SSB se lient préférentiellement?
Aux autres SSBs déjà liées à l’ADN simple brin
Que permet les SSB?
À l’ADN simple brin d’être maintenu dans une conformation linéaire propice à sa fonction de matrice pour la synthèse d’amorces d’ADN ou d’ARN
Grâce à quelles caractéristiques les protéines à la fourche de réplication peuvent interagir de manière non spécifique vis à vis de la séquence d’ADN?
- Squelette sucre-phosphate chargés négativement (pouce)
- résidus de liaisons hydrogènes du sillon mineur (paume)
- Interactions hydrophobes générées par l’empilement des bases
Quel sont les noms des 3 ADN polymérase à connaître chez l’humain?
Pol alpha/PRIMASE
Pol delta
Pol epsilon
Quelle est la fonction de pol alpha/primase?
synthèse d’Amorces ARN (primase) et élongation d’ADN (pol alpha)
Quelle est la fonction de pol delta?
Synthèse du brin tardif et réparation par excision de nucléotides
Quelle est la fonction de pol epsilon?
Synthèse du brin précoce et réparation par excision de nucléotides
Quelles sont les 3 ADN polymérases à connaître chez E. Coli?
Pol I Pol III (coeur) Pol III (holoenzyme)
Quelle est la fonction de Pol I?
Retrait de l’amorce d’ARN
Remplacement avec de l’ADN
Quelle est la fonction de Pol III (coeur)?
Réplication chromosomique (1 brin)
Quelle est la fonction de Pol III (Holoenzyme)?
Réplication Chromosomique (2 brins)
Que peut faire l’ADN Pol I que ne peut pas faire la RNase-h ?
Elle peut retirer les ponts phosphodiesters entre rNTP et entre rNTP et dNTP
Que permet la pince coulissante?
elle favorise la progression de l’ADN polymérase car elle empêche l’ADN polymérase de lâcher la rampe après la synthèse ( + processivité)
Comment la pince coulissante est-elle mise en place autour du duplexe matrice-amorce de l’ADN?
grâce à un complexe protéique d’installation (complexe gamma) qui catalyse son ouverture et la positionne sur le duplexe matrice-amorce
Comment sont les pinces coulissantes en milieu aqueux?
Fermées
Qu’a-t-on besoin si on veut ouvrir une pince?
hydrolyse de l’ATP
Qu’arrive-t-il si l’on hydrolyse une 2e molécule d’ATP?
le complexe gamma retire également la pince coulissante du duplexe d’ADN nouvellement forméPou
Pourquoi faut-il limiter le temps d’exposition des molécules simple brin?
- Risque de cassure complète du chromosome laquelle est plus difficile à réparer que chez une molécule simple brin
- Peut engendre des mutations
Par quoi la coordination des différentes polymérases est facilitée?
par les liaisons physiques du complexe multiprotéique auquel elles appartiennent
Quel est le nom du complexe multiprotéique auquel les polymérases à la fourche de réplication appartiennent chez E. coli?
l’Holoenzyme ADN pol III
Que comprend l’Holoenzyme ADN pol III?
2 coeurs d’ADN polymérase III
1 complexe protéique gamma (pour la pince coulissante)
À quoi le complexe protéique gamma est-il relié?
aux 2 coeurs d’ADN pol III
interractions avec l’hélicase mais plus faiblement
comment fonctionne l’holoenzyme pol III?
- La matrice du brin précoce est immédiatement prise en charge par l’ADN pol III «précoce» qui synthétise un brin complémentaire continu
- La matrice du brin tardif n’est pas tout de suite pris en charge par l’autre ADN Pol III.
- La matrice du brin tardif est débobinée à l’extérieur de l’holoenzyme Pol III et est prise en charge par des SSBs
- Pendant ce temps, la primase interagit avec l’hélicase pour synthétiser une nouvelle amorce d’ARn complémentaire au brin tardif
- L’Hybride ADN/ARN est déroulé jusqu’à ADN polymérase III
- L’hybride est alors reconnu comme Matrice-Amorce par le complexe protéique de la pince coulissante lequel ajoute la pince coulissante laquelle permet le recrutement de l’ADN pol III
- Lorsque l’ADN pol III du brin tardif a terminé la synthèse du fragment d’okazaki précédent, elle se retire de la matrice et est dissociée de sa pince coulissante qui se dissocie à son tour du brin
Entre la synthèse d’un fragment d’okazaki et d’une amorce d’ARN, laquelle est la plus rapide?
Synthèse du fragment d’okazaki (faible processivité de la primase)
Comment la Pol III peut rester attachée physiquement au complexe gamma?
Grâce au modèle du trombone
Qu’est-ce que ça prend pour avoir la reconnaissance du nouveau complexe matrice-amorce?
avec Pol III + Pince coulissante + complexe Matrice-amorce
Qu’est-ce que l’interaction hélicase-Holoenzyme Pol III?
Complexe gamma retient l’hélicase avec l’ADN pol III ce qui augmente la vitesse de défilement de l’ADN
Qu’est-ce qui arriverait si l’hélicase se décrochait?
La vitesse de réplication ralentirait
Qu’est-ce que l’interaction hélicase-primase?
La primase n’est pas reliée directement au complexe Pol III. Elle s’associe 1x/seconde avec l’hélicase et l’ADN simple brin (lui même associé aux SSB) pour synthétiser une nouvelle amorce
Que permet l’interaction hélicase-primase?
Réguler la taille des gragments d’okazaki
Qu’est-ce que le réplisome?
L’ensemble de protéines servant à la réplication (Pinces coulissantes, holoenzymes, Primase, hélicase etc)
