Chapitre 9 Régulation transcription euca Flashcards
Quelle est l’étape la plus sensible de la transcription eucaryote?
L’initiation
Compare les régions régulatrices procaryotes et eucaryotes
Les séquences régulatrices eucaryotes sont beaucoup plus complexe, longue, plus nombreuse, et peuvent même être dans la région codante.
Quelle région soit toujours être présente peut importe le type de régulation lors de la transcription eucaryote?
Le promoteur basal
Que sont les Enhancer (amplificateur)?
Des séquences d’ADN qui fixe des facteurs régulateurs de transcription qui amplifient le nombre de trancritption du gène situé en aval ou amont
À quel distance se situent l’enhancer par rapport au promoteur basal?
Il peut être très loin du promoteur
Que sont les isolateurs?
Éléments spécifiques d’ADN contrôlant l’action des activateurs. Lorsque situé entre un enhancer et un promoteur, il agit comme un mur et inhibe l’activation du gène par l’activateur
Comment fait on pour déterminer le rôle des séquences régulatrices?
On retire et ajoute des segments et on observe les variations de phénotypes
Dans l’exemple de la feuille, on retire une boite distale et on observe production de pigmentation bien inférieure, que peut on déduire de cette boite?
Est probablement un activateur, sans elle il y a moins de transcription du pigment
Dans l’exemple de la feuille, on retire une boite et on observe une production de pigment supérieure que norma, que peut on dire de cette boite?
C’est probablement un répresseur
Dans l’exemple de la feuille, on retire une boite et on observe une absence totale du pigment, que peut on dire de cette boite?
C’est le promoteur basal, sans lui il n’y a tout simplement pas de transcription du gène
Qu’est un gène rapporteur?
Un gène qui code une protéine dont la présence se mesure facilement. Les séquences régulatrices sont les même que le gène d’intérêt
Quels sont les 3 caractéristiques d’un bon gène rapporteur?
Il doit être tranger au génome de l’organisme modifié
Le produit doit permettre une visualisation précise de l’expression dans les tissus
Le résultat doit être quantifiable pour permetre des calculs précis (pas juste on/off)
Quel type de résultat produit un gène rapporteur?
De la fluorescence (lumière)
De la couleur
Détectable par un anticorps
On étudie la production de ß-galactosidase (LacZ) (remplacé par luciférase qui produit de la lumière). Une séquence -500 produit bcq de lumière. On retire la boite -500 -250, en suit une perte de production de lumière. Que peut on dire de cette boite?
C’est un amplificateur à distance ayant un rôle dans la production de ß-galactosidase (LacZ)
Qu’est une protéine de fusion?
La protéine du gène d’intérêt à laquelle on ajoute un Tag rendant la prot observable (lumière, reconnaissance anticorps)
Vrai ou faux : les activateurs et les inhibiteurs sont modulaires
Vrai, ils sont compos. d’un domaine liant l’ADN et un domaine d’activation/inhibition
La protéine a-t-elle besoin d’être complète pour lier le domaine?
Non, mais elle doit être entière pour jouer son rôle d’activateur ou inhibiteur
Qu’est le site Gal4?
Une protéine amplificatrice (1000X en présence de galactose) du gène de l’enzyme métabolisant le galactose chez la levure. . Il possède 4 sites situé 275pb en amont
Si on exprime seulement le 1/3 du site de liaison Gal4, la prot peut elle lier l’ADN?
La prot lie l’ADN mais n’active pas la transcription.
La région activatrice de Gal4 peut lier le domaine de liaison à l’ADN de LexA, comment est ce possible?
Les activateurs et inhibiteurs sont modulaires, Le domaine liant l’ADN est très spécifique mais la région activatrice peut se lier à celle ci moins spécifiquement et remplir sa fonction normalement (devient une prot de fusion
De quelle façon les domaines de liaison à l’ADN lient l’ADN?
Ils sont formés d’une hélice qui s’insère dans le sillon majeur qui reconnait des séquences spécifiques
Qu’est un homéodomaine?
Un domaine de liaison à l’ADN formé de plusieurs hélices, une reconnaissant la séquence d’ADN, l’autre sert au bon positionnement sur la charpente
Vrai au faux : les homéodomaines sont des homodomères
Faux ,ils sont souvent des hétérodimères, mais peuvent tout aussi bien être des homodimères
Quel est l’avantage d’avoir des hétéromères comme domaine de liaison à l’ADN?
Permet d’augmenter la complexité et de permettre un nombre plus élevé de combinaison permettant de controler finement le transcriptome avec un nombre limité de TF
Qu’est le doigt de Zinc?
Un domaine de liaison à l’ADN utilisant un atome de Znc pour stabiliser l’hélice alpha qui s’insère dans le sillon majeur.
Le zinc lie quels a.a.?
Cystéine et histidine pour modifier la structure 3D de la prot régulatrice
Vrai ou faux : une protéine régulatrice peut contenir plusieurs doigts de zinc l’un à la suite de l’autre?
Vrai, cela allonge la séquence d’ADN reconnue
Qu’est l’agrafe à leucine?
Un domaine de liaison à l’ADN formé de 2 longue hélices alpha qui ‘insère dans 2 sillons majeurs voisins. Les 2 hélices restent par des interactions hydrophobes entre des leucines (leucine zipper)
Vrai ou faux : la rgion maintenant les 2 dimères sont beaucoup plus court chez le motif hélice-boucle-hélice que chez l’aggrafe à leucine
Faux, la région bispira;é maintenant le dimère est très courte chez l’agrafe leucine. Alors que l’autre motif possède une bien plus grande surface de contact
Qu’est l’hélice-boucle-hélice?
Un domaine de liaison à l’ADN qui ressemble à l’agrafe à leucine mais est formé de 4 hélices alpha reliées par une boucle.
Vrai ou faux : l’association des 2 sous-unités l’hélice-boucle-hélice se fait par des régions riche en leucine comme l’agrafe à leucine
Vrai
Quels sont les 4 modèles de domaines de liaison à l’ADN eucaryote?
Homéodomaine
Doigt de zinc
L’agrafe à leucine
L’hélice-boucle-hélice
Vrai ou faux : les domaine activateurs sont relativement peu structurés et sont capable d’interagir avec plusieurs autres protéines
Vrai, ils forment des surfaces adhésives plus que de vraies liaisons spécifiques
Les activateurs agissent ils sur l’ARN pol?
Rarement, ils recrutent indirectement la pol via le complexe médiateur ou des facteurs généraux de transcription.
Comment les activateurs agissent sur la chromatine pour rendre les sites de liaisons accessible?
Ils recrutent des facteurs modificateurs des histones
Les répresseurs ont quel effet sur la chromatine?
Ils la condense pour rendre les gènes inaccessibles via des modificateurs de la chromatine
Comment les répresseurs interagissent avec les activateurs?
Ils compétitionnent pour le site de liaison ou de blocage
Avec quel complexe les répresseurs interagissent pour inhiber la transcription?
Avec le complexe d’initiation à travers le complexe médiateur, ils empêchent pol de se lier ou de débuter la transcription
Les isolateurs ont quelle fonction?
Ils collaborent à l’organisation du génome en domaines transcriptionnels distincts, ils agissent comme des murs séparant les gènes
Quel est le seul isolateur connu chez les mammifères?
CCCTC binding factor (ou CTCF)
Que cause un isolateur si lié au mauvais endroit?
Peut causer la transcription d’un autre gène car il sépare un enhancer de son promoteur, celui-ci amplifiera alors un autre gène
Que provoque l’ajout du CH3 sur l’ADN?
La répression de la transcription. La queue méthylé recrute les prot formant l’hétérochromatine
Que provoque l’ajout d’acétyl sur l’ADN?
Neutralisation de la charge + des histones qui interagissent moins bien avec l’ADN formant l’euchromatine.
Recrute aussi des facteurs spécifiques et crée des bromodomaines
Qu’est un bromodomaine?
Un motif à 4 hélice alpha capable de s’attacher sur les histones acétylées
Quel facteur de transcription contient un bromodomaine?
TFIID, il peut se lier plus facilement à un promoteur situé sur le nucléosome acétylé
Qui recrute les complexes remodeleurs de la chromatine?
Des facteurs de transcription activateurs
Quelle molécule est utilisé par les complexes remodelant et permet une redistribution des liens ADN-histones?
L’ATP
Qu’arrive-t-il lorsqu’un promoteur est méthylé?
Le gène reste silencieux
Quel est le rôle de la protéine MeCP2?
Recruter les histones désacétylase et des histones méthylase induisant la formation d’hétérochromatine
Quelles séquences recrutent la protéine MeCP2?
Les séquences méthylées
Comment rend on une des deux chromosome silencieux? (phénomène imprinting)
En le méthylant
Explique le phénomène d’empreinte génétique
Les empreintes génétiques (méthylation/acétylation) sont effacées dans les cell germinales primordiales, établies pendant la gamétogénèse et maintenu dans l’embryon.
Dans le cas d’une mutation d’un gène muté exprimé par la mère provoque la maladie seulement après la transmission maternelle. Pourquoi?
Car l’empreint génétique amène une méthylation du chromosome paternel. Ainsi, le gène mut transmit par le père n’est pas exprimé, les individus sont porteurs mais en santé
Vrai ou faux : la méthylation de l’ADN se maintient lors de la réplication
Vrai, comme la réplication est semi-conservative, le nouveau brin sera méthylé que d’un coté et les méthylases reconnaissent ces ADN mi-méthylés
Quels sont les sites de méthylations de l’ADN
Normalement des cytosines contenus dans des répétitions CG
Vrai ou faux : un facteur agit sur un seul gène chez les eucaryotes
Faux, un facteur peut agir sur plusieurs gènes et la plupart des gènes eucaryotes sont sous le contrôle de multiples éléments
Les facteurs gènes agissent sur différents gènes, comment assurer que le bon gène est exprimé?
Les différentes combinaisons de facteurs assurent le contrôle et la coordination de l’ensemble des gènes
Comment se fait e contrôle combinatoire entre les cell haploides alpha, a et diploïde permettant l’accouplement alpha/a?
Les gènes Mcm1 et a2 sont produit par le cell a. Permettant de transcrire une phéromone a-spécifique. La présence des gènes alpha/a code pour un gène diploide et inhibe les gènes de phéromones par combinaison de facteurs
Qu’est le contrôle combinatoire?
différents facteurs/protéines vont activer la transcription, mais l’inhiber lorsque combiné à un second facteur
Les gènes de la globine sont regroupés en un locus sous le contrôle d’une région, quelle est elle?
LCR locus control region, qui contient des éléments activateurs, inhibiteurs et isolateurs.
Quel est le rôle du LCR dans un locus?
Réguler la transcription en modifiant la chromatine pour que chaque gène du locus soit exprimé au bon moment du développement
Quelle est la différence entre un locus (euca) et un opéron (proca)?
Le locus a un emplacement précis et invariable sur le chromosome. Chaque gène a son propre promoteur basal mais partage les régions régulatrices.
Le locus possède un seul promoteur pour tous les gènes de l’opéron
Qu’est une chaine régulatrice?
Un activateur de transcription qui nécessite la présences d’autes facteurs pour se lier coopérativement (a & B doivent se lier à l’ADN avant que X puisse se lier à A&B)
Quelles sont les 4 possibilité de chaine régulatrice?
A&B doivent tous deux être présent
C&D forment un site de recrutement pour X
Le facteur A aide le recrutement de facteurs remodelant l’ADN
A peut modifier la chromatine directement et libère le site de B
Comment s’associent les protéines régulatrices du gène HO chez la levure?
SWI5 se lie aux sites de liaison et recrute un complexe de remodelage de la chromatine. Ceci libère le site pour SBF qui se lie à son tour et recrute le complexe médiateur lié à l’ARNpol, la transcription débute alors
Vrai ou faux : plusieurs voies de signalisation cellulaire sont voués exclusivement à la régulation de facteurs de transcriptions
Vrai, via leur transcription ou leur activation.
Quels signaux extracellulaires (neurotransmetteurs, hormones, nutriments) sont captés par les récepteurs membranaires?
Les signaux hydrophiles sont interceptés par les récepteurs membranaires TGFβ ou RTK, alors que les signux hydrophobes sont captés par des récepteurs nucléaires
Explique le rôle des récepteurs de TGFβ dans l’activation des gènes portant des éléments SBE (Smad binding element) contrôlant la différenciation cellulaire
TGFβ (signal) se lient aux différents récepteurs de TGFβ causant leur aggrégation RI+RII+RIII. Ces derniers étant des kinases, phosphorylent des prot Smad3. Smad3-P se lie avec Smad4 changeant de conformation et révèle un signal d’importation nucléaire (NLS). Une fois importé dans le noyaux, il agit comme activateur de la transcription des séquences SBE
Explique le fonctionnement des récepteurs tyrosine-kinase (RTK)
Les récepteurs RTK inactifs sont monomériques et se dimérise lorsqu’ils lient un ligand, ce qui active son domaine kinase. Il s’autophosphoryle, ce qui active la voie de signalisation Ras-MAPK
Quelles a.a. sont phosphorylés lors de l’autophosphorylation des récepteurs RTK?
Les tyrosines
récepteur Tyrosine-kinase
Explique l’activation de la prot Ras par le récepteur RTK
Les récepteurs RTK activés et phosphorylés recrutent la prot GRB2 qui possède 2 sites de liaison. Le site SH2 lie le récepteur RTK, alors que SH3 lie la prot SOS qui est une GEF (Guanine-nucleotide exchange factor). SOS catalyse l’échange GDP-GTP sur la prot Ras ce qui l’active. Ras-GTP
Comment l’activation de Ras joue un rôle sur plusieurs facteurs de transcription?
Ras-GTP active la voie MAPK (mitogen activated protein kinase). Ras-GTP active MAPKKK, s’en suit une série de phosphorylations. Éventuellement MAPK est activé, se dimérise et phosphoryle/active p90. MAPK et p90 entrent le noyau. p90 phosphoryle/active SRF alors que MAPK phosphoryle/active TCF. 2 SRF et 1 TCF forment un complexe qui reconnait et active la transcription de gènes portant un élément SRE
Les hormones stéroïdiennes sont elles hydrophobes ou hydrophiles?
Hydrophobes, elles passent à traversent la membrane plasmique.
Les hormones stéroïdiennes ont ils un effet sur la transcription?
Oui, elles peuvent aller influencer directement l’activité d’une famille de facteurs de transcription en se liant à des récepteurs nucléaires
Les récepteurs nucléaires des hormones stéroïdiennes sont des facteurs de transcriptions qui partagent une structure commune, quelle est-elle?
Ils ont:
Un domaine variable
Un domaine de liaison à l’ADN (ex doigt de zinc)
Un domaine de liaison à l’hormone, qui est un domaine activateur de la transcription.
Vrai ou faux : les récepteurs nucléaires des hormones agissent comme activateurs lorsque liés et comme répresseurs en absence d’hormone
Vrai pour les récepteurs nucléaires hétérodimériques seulement.
Où sont situés les récepteurs nucléaires lorsque inactivés?
Les récepteurs hétérodimériques restent dans le noyau et agissent comme inhibiteurs de la transcription lorsque inactivés.
Les récepteurs homodimériques sont localisé dans le cytoplasme en absence de leur hormone spécifique.
Qu’induit la liaison de l’hormone spécifique sur les récepteurs nucléaires hétérodimères?
L’hormone pénètre le noyau et lie le récepteur, modifiant la structure de leur domaine activateur et activant la transcritption, plutôt que de l’inhiber
Qu’induit la liaison de l’hormone spécifique sur les récepteurs nucléaires homodimères?
La liaison de l’hormone induit la translocation du complexe et le signal NLS devient visible. Une fois dans le noyau, le récepteur se lie à l’ADN et induit la transcription du gène spécifique
Quel est le rôle des ARN court?
Réprimer l’expression d’une protéine
Par quel moyen l’ARN court réprime l’expression des gènes?
En inhibant la traduction de l’ARNm
En recrutant des exo/endonucléases
En réprimant directement le promoteur du gène
Comment sont produit les ARNi (interférent)
À partir d’ARN double brin. L’enzyme Dicer (RNase) reconnait et digère les ARNdb en fragments de 20pb (double brin).
Comment les ARNi induisent la dégradation de l’ARNm?
Les ARNi s’associent à RISC (RNA-induced silencing complex) qui dénature l’ARNi pour produire de courtes séquences simple brin. RISC se dirige ensuite vers les séquences d’ARNm complémentaire à l’ARNi et coupe l’ARNm qui sera ensuite dégradé.
Vrai ou faux : RISC agut sur les ARNm mais peut aussi agir sur les noyaux en remodelant la chromatine
Vrai
Que sont les microARN?
De petits ARN non codant qui régulent le niveau de transcription en induisant la dégradation d’ARNm cibles
De quelle façon les microARN sont ils conçus?
Les ARN forment une structure en épingle qui est traité par une Rnas III. Lorsque mature, miRNA sont incorporés dans des complexes protéiques (Dicer et RISC)
Comment les microARN induisent la dégradation des ARNm cibles?
Ils se lient avec des prot Argonautes (AGO) spécifique à certains tissus. Le complexe miARN-AGO reconnait un ARNm par complémentarité et induit sa dégradation
Y a-t-il plus de type de protéines agonautes chez les mammifères ou chez les plantes?
Chez les plantes (11) vs 4 chez les mammifères
Vrai ou faux : les chances d’avoir un cancer sont plus faibles en diminuant le nombre de microARN
Faux, une diminution générale des taux de nombreux miARNest fréquemment observée dans les cancers.
