Chapitre 8 Flashcards
Eucaryotes: ou est le génome
noyau
ADN en quelle forme?
condensée en un pack de chromosomes
Chromosomes chez l’humain
46 chromosomes composés d’une longue chaîne d’ADN associée avec des protéines : la chromatine.
Chromatine?
ADN + Protéines
Protéines dans la chromatine
- Protéines histones sont basiques et bien définies
- Protéines non-histones (structurales, enzymatiques et régulatrices) dont certaines ne sont pas encore caractérisées
Rôle de l’histone?
Premier niveau de condensation de la chromatine.
Chaque particule du noyau du nucléosome possède quoi?
8 histones (2 dimères H2A-H2B et un tétramère H3-H4) ADN double brin (147 nt)
Nucléosome?
Rôle?
ADN + ADN internucléosomique + octamère d’histones
Rôle : transforme ADN en chromatine par condensation
Octamère?
forme une particule du noyau entouré d’ADN double brin.
Étapes de condensation (4)
1) Formation du tétramère H3-H4
2) Formation des dimères H2A-H2B
3) Liaison du tétramère à l’ADN
4) Liaison des dimères zu complexes tétramère-ADN
Deux catégories des régions chromosomiques
Hétérochromatine
Euchromatine
Hétérochromatine
Protéine et ADN condensées
Faible taux d’expression génique
Rôle dans le fonctionnement des télomères et des centromères
Euchromatine
Décondensée
Taux d’expression génique élevé
Avantages de la protéine histone H1?
- Plus grand resserrement de l’ADN entre les nucléosomes et une plus grande protectioin de l’ADN.
- Stabilise les structures d’ordre supérieur de la chromatine
- Second niveau pour la compaction de l’ADN
Deux modèles de structure de l’histone?
Solénoide et zig-zag
Solénoide
superhélice d’=6 nucléosomes/tour
Zigzag
ADN internucléosomique passe par l’axe central de la fibre de chomatine
Qu’est-ce qui permet la stabilité des nucléosomes?
Interactions entre les queues amino-terminales et l’octamère d’histone : condensation 40x la longeur linéaire de la chromatine.
Toutes les ss-unités possèdent quoi?
N-terminal flexible
H2A et H2B possèdent quoi de plus que les autres ss-unités?
extrémité C-terminale flexible (queues d’histones)
Les queues d’histones peuvent subir quelles modifications post-traductionnelles?
Acétylation
Méthylation
Phosphorylation
Ubiquitination
Comment les codes d’histones influencent la fonction de la chromatine?
En créant ou en enlevant des sites de liaisons pour d’autres protéines.
Les codes sont lus par les protéines qui se fixent aux queues modifiés et provoque la condensation ou la décondensation
Exemple de protéine qui se fixe aux queues d’histones et étapes (4)
Protéines HP1:
1) HP1 se fixe à la queue N-terminale de H3 seulement si celle-ci à été méthylée 3 fois.
2) La méthylatin se fait par Histone H3K9 métyltransférase (méthylation au lysine 9)
3) HP1 se fixe à d’autres HP1 : condensation même plus de la chromatine
4) Se fixe aussi à l’histone H3K9 méthyltransférase : propagation de la structure de l’hétérochromatine (jusqu’à la rencontre d’un élément frontière)
Boucles de grandes tailles dans la chromatine composé de quels régions?
Régions associées à l’armature (SAR) ou régions de fixataions à la matrice (MAR)
Boucles de chromatine permettent quoi?
Isoler des gènes voisins l’un de l’autre.
Chromosome mitotique? Organisation?
Condensation ultime de la chromatine.
Deux molécules d’ADN condensée (chromatides) et réunies par un centromère.
Quelles protéines permettent la condensation ultime de la chromatine? Quelle est la structure de la protéine?
- SMC (structural maintenance of chromosome proteins).
- Chaque monomère de SMC contient une région charnière au niveau de laquelle la protéines se replie : longue torsade d’hélices qui ramène le N- et le C- terminal côte à côte.
Assemblage des boucles de chromosomes?
- Régions charnières de SMC s’assemblent
- Formation de 2 domaines de tête qui ont activité ATPasique et sont liés par d’autres protéines : les kleisines
- ATP se fixe, changement de conformation et liaison de deux chromatides soeurs
- Anneaux se rejoignent
ADN Pol?
Enzyme wui permet la réplication/synthèse de nouveau brin d’ADN en utilisant des nt libres. Il polymérise des dNTPs à partir d’un brin matrice.
Point de départ pour l’ADN Pol?
Amorce, synthétisé par primase.
D’ou provient l’énergie pour faire la réplication?
Le relargase de pyrophosphate et de son hydrolyse en deux molécules de phosphate inorganique.
ADN Pol ressemble à quoi? Comment fonctionne-t-il?
Une main qui aggripe l’ADN.
dNTP se lie au site actif, la main se serre et commence l’addition de nt.
Pyrophosphate se dissocie et la main ouvre, ce qui permet la translocation du nt ajouté. Le site actif est maintenant libre pour un autre nt.
Deux brins pour la réplication
Continus et Discontinus
Pourquoi il y a t-il deux ADN Pol différents pour la réplication?
Un des brins d’ADN est synthétisé en 5’-3’ et l’autre ; 3’-5’.
Fragment d’Okazaki?
Des intermédiaires transitoires dans la synthèse d’ADN.
Synthétisé en 5’-3’, réunis par une ADN ligase pour créer une longue chaine d’ADN.
Autres noms pour brins continus et discontinus.
Brin avancé
Brin retardé
ADN primase
ARN Polymérase qui fabrique des courtes amorces ARN en face d’une matrice d’ADN simple brin.
Combien d’amorces nécessaires pour brin continu? Discontinu?
Continu : 1
Discontinu : une pour chaque fragment d’Okazaki
Comment l’amorce est-elle éliminée pour le remplacer avec de l’ADN?
Par la RNase H.
Qu’est-ce qui arrive quand l’amorce est enlevé?
ADN Pol fini la synthèse du brin.
Quel enzyme répare (relie) les nt après que les amorces sont partis et l’ADN Pol syntétise le reste du brin?
ADN ligase.
ADN hélicase
- Catalyse la séparation des deux brins d’ADN.
- Se lie à ADNsb et se dépalce au long du brin.
- Protéines hexamèriques adoptant la forme de l’anneau.
Qu’est-ce qui stabilise l’ADN simple brin? Comment?
Protéines stabilisatrices du brin monocaténaire.
SSB se fixent sur les brins et crée une interaction coopérative et l’ADN est maintenu dans une forme allongée qui facilite son utilisation comme matrice.
ADN topoisomérases
Enlève le superenroulement de l’ADNdb devant la fourche de réplication
Coupe l’un ou les deux brins d’ADN
Les trois ADN Pol dans les eucaryotes
ADN pol δ
ADN pol ε
ADN pol α/primase
ADN Pol α/primase est impliqué dans quoi?
Comment?
L’initation des brins d’ADN neufs.
Primase synthétise amorce et ADN pol α se fixe pour commencer la synthèse
Taux de processivité de ADN pol α/primase ?
Faible, souvent remplacé par ADN pol δ ou l’ADN Pol ε
Qui synthétise le brin continu? discontinu?
Discontinu : ADN pol δ
Continu: l’ADN Pol ε
Qu’est-ce qui aide à augmenter la processivité de l’ADN Pol?
Les anneaux coulissants
Étapes des anneaux coulissants (4)
1) anneaux se fixent à des poseurs d’anneaux et à ATP
2) Complexe anneau-poseur-ATP se fixe sur ADNdb
3) Hydrolyse ATP, relargage du poseur
4) ADN Pol peut fixer à l’anneau et à la molécule d’ADN.
La réplication commence quand?
Phase S de l’interphase
Quelles séquences initient la réplication?
Origine de réplication
Quelles protéines se forment au niveau de l’origine de réplication pour permettre l’ouverture d’ADN et la réplication?
Protéines initiatrices
La structure de l’initiateur chez les eucaryotes
Complexe de six protéines : complexe de reconnaissance de l’origine de réplication (ORC)
Comment former le complexe pré-réplicatif?
- Cdc6 et Cdt1 se lient à ADN-ORC
- ADN hélicase s’assemble avec ce complexe.
Qui déclenche le passage de la phase G1 à S? Comment? (3)
Protéines kinases Cdks:
- Dissociation de Cdc6 et Cdt1 (phosphorylation), hélicase activé
- Phosphorylation de ORC
- Déroulement d’ADN et fixation des protéines de réplication
Qu’est-ce qui arrive à la fin de la réplication?
Une fourche atteint son extrémité, le primase n’a pas assez de place pour synthétiser une amorce et lorsque les fragments d’Okazaki sont enlevés, il reste de l’ADN répliqué incorrectement.
Les extrémités des chromosomes sont appelés comment? Elle agit comme origine de réplication pour quelle protéine?
Télomères
Télomérases
La télomérase fait quoi?
Synthétise de l’ADN à partir de son propre ARN pour finir le brin d’ADN incomplet. Elle ajoute des répétitions télomériques en 3’.
Qu’est-ce que se produit après le mécanisme du télomérase? Ceci permet quoi?
Des boucles T-loop, parce que le bout 3’ de l’ADN est plus longue que le bout 5’.
Permet la protection des extrémités des chromosomes de la dégradation.
La limite de Hayflick
Après beaucoup de réplications, les télomères sont en phase de senescence (les télomères se raccourci et rend la division impossible)
C’est quoi un facteur de transcription?
Une protéine qui se fixe sur une séquence spécifique de l’ADN et contrôle la transcription. Il recrute ou inhibe l’ARN Pol
Séquence promotrice
région que l’ARN Pol se fixe, ca contient des séquences spécifiques qui lient les FT et recrute ARN Pol
Séquence amplificatrice
région que le Ft se lie et active la transcription
Séquence opérateur
Région proche d’un promoteur sur laquelle se fixe un répresseur
Répresseur
Protéine qui empêche la fixation de l’ARN Pol sur le promoteur.
Les différents facteurs de transcription
TFIIA TFIIB TFIID TFIIE TFIIF TFIIH
Étapes de la fixation des différents FT pour former le complexe de pré-initation (5)
1) TFIID se fixe sur la boite TATA
2) TFIIA et TFIIB de fixent à TFIID
3) TFIIF fixe ARN Pol II et le complexe se fixe sur les autres protéines
4) TFIIE et TFIIH complètent le complexe de pré-initiation
5) Phosphorylation de l’ARN Pol II et début de la transcription
Les FT assurent quoi?
Assurent que les gènes sont exprimés dans la bonne cellule, au bon moment et en bonne quantité, selon les besoins de l’organisme.
Liaisons ADN-protéines impliquent quelles forces?
Non-covalentes, réversibles et temporaires
Grâce à quoi que les FT se fixent sur une séquence d’ADN?
Les motifs structurals spécifiques.
Une des différentes conformation de l’ADN et leur structure
Forme B:
proche de la structure moyenne de l’ADN
Sillons de petites tailles (moins d’info) et de grandes tailles (riche en info).
C’est quoi les liaisons les plus critiques dans la reconnaissance?
Entre les chaines latérales des acides aminés du FT formant des hélices alpha et les bases d’ADN du grand sillon.
Différents motifs structuraux
Hélice-coude-hélice
Doigt de zinc
Glissière de leucine
Hélice-boucle-hélice
Fonctions des protéines initiatrices
Liaisons à ADN
Déroulement d’ADN
Recrutement des autres protéines
