Chapitre 7 - Mutation et réparation de l'ADN Flashcards
Qu’elles sont les 2 principales sources d’erreurs?
1) Le manque de fidélité dans la réplication = incorporation de mauvaise forme tautomérique
2) Lésions multiples de la double hélice = brise le squelette sucre-phosphate
Les principales conséquences d’une erreur de réplication?
1) Évolution permanente des séquences d’ADN
2) Modifications chimiques de l’ADN
Conséquence si la machinerie de réplication est altérée?
Incidence sur les cellules filles
Conséquence si la machinerie de transcription est altérée ?
L’incidence peut être immédiate
Les 2 défis pour la cellule?
1) Examiner minutieusement tout le génome
2) Restaurer la molécule originale avec fidélité
La Substitution c’est quoi?
L’erreur de réplication qui change une base pour une autre (ex: changer une adénine pour une guanine)
Qu’est-ce qu’un mutation ponctuelle?
Une mutation qui affecte un seul nucléotide
Les insertions/délétions c’est quoi?
Erreur de réplication assez fréquente qui insère ou enlève un nucléotide dans une séquence
Les variantes du taux de mutation?
Beaucoup plus de mutation dans les microsatellites que dans les séquences codantes
Les différentes causes dans la variation du taux de mutation?
1) Les gènes n’évoluent pas à la même vitesse
2) Les différents types de mutations ne se produisent pas à la même vitesse
3) Les différentes parties d’un même gène n’évoluent pas à la même vitesse
4) Les contraintes sélectives peuvent varier dans le temps
Qu’arrive t-il si l’erreur d’incorporation n’est pas corrigée avant le prochain cycle cellulaire?
Le changement induit sera permanent (sauf s’il est délétère)
Que doit faire le système de réparation des mésappariements?
- Trouver et réparer les erreurs avant la prochaine réplication
- Corriger le nucléotide du brin nouvellement synthétisé (PAS CELUI DE LA MATRICE)
Que fait MutS chez E.coli?
Reconnait les distorsions du squelette sucre-phosphate, mais ne peut dire quel brin est le mauvais
Pourquoi MutS courbe l’ADN localement?
Car quand il y a un mésappariement, la conformation spatiale de la double hélice est plus flexible
Lorsque MutS hydrolyse un ATP, qui est recruté et quel est son utilité?
MutL, transmet le message de MutS à MutH
Que fait MutH?
Elle incise le brin contenant le mauvais nucléotide
Qu’arrive t-il une fois la coupure effectuée par MutH?
Une hélicase spécifique est activée pour séparer les 2 brins, du site incisé vers le mésappariement (MutS)
Qu’arrive t-il une fois la séparation des brins effectuées?
Une exonucléase 5’ vers 3’ digère progressivement le simple brin au delà du mésappariement
Qu’arrive t-il lorsque MutS se décroche par l’hydrolyse d’une 2e ATP?
L’ADN Pol III remplace le brin complémentaire et l’ADN ligase accroche l’extrémité 3’OH au reste de la molécule d’ADN
Comment MutS reconnaît le nucléotide mésapparié?
Il le reconnaît car le double brin est hémiméthylé, donc MutH doit se joindre à ce brin avant qu’il ne soit biméthylé (il ne pourra plus le reconnaître)
Où se lie MutH sur le brin non méthylé?
Sur la séquence 5’-GATC-3’
Où est-ce que MutH fait son incision?
Sur la séquence 5’-GATC-3’ non méthylé la plus proche du site de mésappariement
MSH chez eucaryote?
MSH = MutS MLH = MutL PMS = MutH
Vrai ou Faux: Il n’y a pas de système de reconnaissance du brin nouvellement synthétisé par hémiméthylation comme chez E.Coli
Vrai
Comment fait MSH pour savoir où se positionner?
Il repère le pont phosphodiester manquant entre chaque fragment d’Okazaki et elle interagit avec la pince coulissante du réplisome pour être recruté sur le brin tardif
Qu’est-ce que l’hydrolyse désamination?
La dégradation spontanée de l’ADN par hydrolyse, produit par l’action de facteurs environnementaux (indépendants des erreurs de réplication)
Donner un exemple de l’hydrolyse désamination !
Lorsqu’une cytosine devient un uracile, l’uracile va s’apparier à une adénine quand une cytosine s’apparie à une guanine
Exemple d’hydrolyse désamination de l’adénine?
Les adénines deviennent de l’hypoxanthine qui vont s’apparier avec les cytosines
Exemple d’hydrolyse désamination de la guanine?
Les guanines deviennent de la xanthine qui vont s’apparier avec des cytosines, mais en formant seulement 2 pont H
Qu’est-ce que l’hydrolyse dépurination?
Hydrolyse spontanée de la liaison glycosidique entre le sucre et la base
Qu’est-ce que l’hydrolyse transition?
Une dégradation qui entrainent des bases artificielles, facilement reconnaissables par les systèmes de réparation de l’ADN
Que cause la désamination d’une base méthylée en base naturelle?
Exemple de la 5’ méthyle-cytosine en thymine, qui est indétectable par les systèmes de réparation
Qu’est-ce que l’alkylation?
Groupes éthyles et méthyles transférés à des sites réactifs des bases (G=C devient A=T après 2 réplications)
Qu’est-ce que l’oxydation?
Les radiations ionisantes et les agents chimiques favorisent les attaques par des radicaux libres qu’elles génèrent (G=C devient T=A après 2 réplications)
Que font les radiations UV?
Elles sont fortement absorbées par les bases et empêchent la formation de liaison WC, car il y a formation d’un lien covalent dû a la formation d’un dimère de thymines
Que cause les radiation y et les rayons x ?
Provoquent des cassures double brins, difficiles à réparer sans créer des erreurs (Très mutagène)
Que provoquent les agents intercalants ?
Une substitution, une insertion ou une délétion
Quels sont les 2 types de dégradation ?
1) Obstacle à la réplication et à la transcription = dimérisation de thymines et cassure simple ou double brin
2) Altération permanente de la séquence d’ADN après la réplication = mésappariement des bases
Quels sont les 4 types de systèmes de réparation ?
1) Système simple → répare sans changer la “pièce” défectueuse
2) Système complexe → répare en changeant la “pièce” défectueuse
3) Système encore plus élaboré → spécialisé pour les cassure double brins
4) Polymérase trans-lésion → supprime les obstacles à la réplication en les court-circuitant
Exemple d’inversion de la lésion par la photolyase ?
Après avoir prit trop de soleil, il faut en reprendre le lendemain pour que la photolyase utilise l’NRJ lumineuse pour détruire les dimères de thymines formé par la trop grande exposition au soleil
Exemple d’inversion de la lésion par la méthyltransférase ?
La méthyltransférase retire le groupement méthyle de la guanine en se le transférant à elle même, elle devient inutile par la suite puisque la réaction est irréversible
Quel est le mécanisme de réparation le plus utilisé ?
L’excision de base
Comment fonctionne le mécanisme d’excision de base ?
La glycosylase reconnait la base endommagée en hydrolysant le pont glycosidique. Il y a dissociation du sucre et de la base et le sucre sans base est retiré du squelette par une réaction endonucléotique
Comment les glycosylase accèdent aux bases mésappariées ?
Elles longent le sillon mineur à la recherche d’une distorsion de la structure spatiale de la double hélice puis les 2 liaisons phosphodiesters font une rotation pour sortir la base fautive
Comment fonctionne le système NER (nucléotide excision repair)?
1) Retire un court polynucléotide incluant la lésion
2) Répare le brin excisé par une polymérase qui utilise l’autre brin comme matrice
Les 6 étapes d’excision de nucléotides chez E.coli ?
1) UvrA-UvrB balaie l’ADN pour identifier une déformation
2) UvrA quitte le complexe et UvrB ouvre la double hélice autour de la déformation
3) UvrB recrute 2 UvrC
4) Uvrc-UvrB excise un 12-13 mères comprenant le nucléotide mésapparié
5) L’hélicase UvrD est recrutée pour retirer les 2 UvrC
6) L’ADN POL I remplace le brin excisé et la ligase synthétise le dernier pont phosphodiester
Vrai ou faux, Chez l’être humain, est-ce vrai que le complexe UvrA-UvrB est remplacé par TFIIH (XPA-XPD ) et explication ou correction.
Vrai, XPA détecte le mésappariement et XPD sépare les brins pour la transcription et recrute NER pour la réparation
Qu’est-ce que le mécanisme de synthèse de translésion ?
Lorsque l’erreur n’est pas corrigée avant la réplication, la cellule court-circuite l’obstacle
Comment fonctionne le mécanisme de synthèse de translésion ?
Les ADN polymérase Y polymérisent directement des nucléotides en face du site endommagé, mais sans respecter les règles de l’appariement des bases
Qu’est-ce que la réparation par recombinaison ?
L’utilisation de l’information de la séquence de la chromatide sœur pour réparer une cassure DOUBLE brins (à lieu après la réplication)
Qu’arrive t-il s’il y a cassure double brins avant la réplication ?
La lésion la plus toxique pour la cellule, ça bloque la réplication → perte de chromosomes → mort cellulaire
Quel est le mécanisme qui intervient dans une cassure double brins avant la réplication ?
JENH (jonction d’extrémités non-homologues), processus très mutagène puisqu’il peut manquer des nucléotides entre les 2 extrémités raboutées
Comment agît JENH ?
Il utilise l’ADN-PKs-Artemis qui apparie les extrémités simple brins sur quelques bases et retire les nucléotides orphelins.
