Contrôle de l'expression génique chez les eucaryotes: intégration des signaux Flashcards
Quelles sont les propriétés des protéines régulatrices liant l’ADN?
- Motif structuraux (liaison à l’ADN; intéractions protéine-protéine)
- Régulation par l’activité des rDBP activateurs
- Régulation par l’activité des rDBP répresseurs
- Pour une même rDBP il peut y avoir plusieurs cibles
La transcription peut contribuer de deux façons à l’expression des gènes:
- Synérgétiquement
- Combinatoiriellement
Est ce que le contrôle de l’expression génétique est associé à un seul signal?
Non, il peut y avoir multiples signaux
Quel est un modèle de l’étude de l’expression des gènes?
Les éléments régulateurs qui contrôlent l’expression du gène Eve
Le gène Eve est exprimé dans quelle espèce et quand?
Dans la drosophile au stade embryonnaire
Le gène Eve est un gène qui:
Régule l’expression génique
Contient environ 20kb
Quel est la fonction du gène Eve?
Il confère la polarité à l’embryon (tête vs. queue)
Il permet la segmentation des cellules souches
L’immunohistochimie démontre combien de bandes pour le gène Eve?
7
Quels éléments mènent à la formation des 7 bandes du gène Eve?
Les regional specific enhancer
Quelle bande est la mieux documentée?
La bande 2
Comment avons nous identifié les protéines liant les éléments régulateurs qui contrôlent l’expression du gène Eve dans l,embryon de la drosophile?
En utilisant un “electro-mobility shift assay (EMSA)” en utilisant des extraits protéiques nucéaires préparés à partir des embryons
Décrit l’expérience pour ID les protéines liant les éléments régulateurs qui contrôlent l’expression du gène Eve dans l’embryon drosophile
- On met des fragments d’ADN radioactif en solution
- On y ajoute des extraits protéiques nucléaires préparés à partir d’embryon
- On fait migrer avec l’életricité
- Les ADN moins grosse migreront plus
- On est alors capable d’identifier quel ADN à une protéine et le poids de la protéine
L’extrait nucléaire utilisé lors du electron-mobility shift assay contient:
Des rDBPs dont certains ont une haute affinité pour les séquences régulatrices qui composent les éléments régulateurs de la bande #2
Comment fait-on pour identifier précisemment des sites de liaison des protéines liant à l’ADN?
DNAse I footprinting:
* Une région de l’ADN est protégé par une protéine liant l’ADN
* Un bout 5’ de l’ADN est identifié
* Il y a clivage aléatoire par une nucléase ou un produit chimique
* La protéine est enlevée et il y a séparation des brins d’ADN
* On procède à une séparation par électrophorèse sur gel
* Il y aura un footprint ou aucun clivage n’a été observé
Quel est une façon d’identifier les éléments régulateurs dans le génome et qui se lient aux protéines liant l’ARN?
Utilisation de logiciels informatiques
Quels deux rDBPs qui se lient au module contrôlant l’expression du gène Eve dans la bande 2 de l’embryon régulent l,expression dans la région antérieur de l’embryon?
Bicoid et hunchback
Quelle est la cascade de l’expression génique au cours du développement embryonnaire de la mouche drosophile?
- Gènes qui établissent la polarité antérieur-postérieur
- Gènes qui établissent la ségmentation
Quel est le marqueur le plus évident qui différencie l’antérieur du postérieur chez l’embryon drosophile?
La région antérieur a une micropyle, soit une petite protubérance
Quelles molécules se concentrent dans le côté antérieur de l’embryon drosophile?
Gradient d’ARNm et de protéine bicoïd
Quelles molécules se concentrent dans le côté postérieur de l’embryon drosophile?
Gradients ARNm nanos
Les protéines bicoïd et nanos ont quel effet transcriptionnel?
Ils sont des inhibiteurs
Quel est le patron d’expression des ARNm lorsqu’un regarde un embryon drosophile au stade embryonnaire en ségmentation?
Il y a un patron d’expression d’ARNm des gènes “pair rule”:”even-skipped” et “fushi tarazu”
Les bandes qui apparaissent lors de la segmentation de l’embryon drosophile sont le résultat de:
L’activité des séquences “enhancers” et liaison des rDBP spécifiques
S’il y a disparition d’une séquence enhancer au stade embryonnaire drosophile, quelle sera la conséquence?
Il y aura la disparition d’une bande particulière
Si le gène rapporteur LacZ est introduit à l’ADN embryonnaire drosophile, quel sera le résultat?
Le gène rapport LacZ sous le contrôle d’une séquence enhancer est exprimé dans une seule bande
Les gènes qui codent pour les différentes protéines qui constituent l’hémoglobine sont organisés comment?
Ils sont organisés en 2 locus
Quels sont les locus qui contiennent les gènes de l’hémoglobine?
Le locus alpha et le locus béta
Le locus alpha se trouvent sur quel chromosome?
16
Le locus béta se trouve sur quel chromosome?
11
Pourquoi l’expression des gènes globines est elle régulée?
Pour permettre le changement de la forme fétale à adulte de l’hémoglobine
Quelle est la forme fétale de Hb?
F (alpha 2 gamma 2)
Quelle est la forme adulte de l’Hb?
A (alpha 2 béta 2)
Quelle hémoglobine à une plus grande affinité pour l’oxygène?
F (fétale) à une plus grande affinité pour l’oxygène que A (adulte)
Décrit la structure de l’hémoglobine
Tétramère de protéines globines
Quelle est la fonction de l’hémoglobine?
Transport de gaz (O2, CO2, NO, CO)
Combien de gènes codent pour différents types de peptides globine chez l’humain?
8 gènes
Combien de gènes contient le locus alpha?
3
Combien de gènes contient le locus béta?
5
Chez l’adulte, quelle est la distribution des types d’hémoglobine?
Hb A environ 97%
Hb A2 environ 2% (alpha 2, delta 2)
Cette distribution reflète les patrons d’expression des locus des gènes alpha et béta globine
Est ce que le patron d’expression des types d’hémoglobines est constant à travers la vie?
Non, le patron d’expression change durant le développement
Quel est le nom de la séquence régulatrice pour les gènes béta de l’hémoglobine?
LCR (locus control region)
Quel est le nom de la séquence régulatrice pour les gènes alpha de l’hémoglobine?
HS-40
Quelle est la longueur du locus béta pour l’hémoglobine?
100000pb
Donne la composition du locus béta de 5’ en 3’
5’- Eplsion - gammaG - gammaA - delta - béta -3’
Le locus béta est hautement exprimé dans quel type de cellules?
Dans les cellules précurseures des erythrocytes (globules rouge du sang)
Décrit les éléments de la région régulatrice du locus béta globine
- Promoteur
- LCR
- Amplificateur
- Insulateur
- Structure de la chromatine
Nomme les structures du promoteur de base du gène béta globine
BRE - TATA - lnr - MTE - DPE
Décrit l’assemblage du site de transcription des gènes béta globine
- Séquence amplificateur: liaison d’un activateur au site amlificateur augmente l’activité de transcription du gène
- aRDPBP: activateur qui augmente l’expression du gène béta globine en liant une séquence amplificateur (ex. GATA 1)
- rRDBP: répresseur qui réduit ou prévient l’expression du gène béta globine en liant une séquence régulatrice d’ADN
- Intégration des signaux par le médiateur
Où se lie la protéine GATA1?
Se lie à plusieurs séquences de régions promoteur et amplificateur des gènes du locus béta-globine.
La formation de GATA1 augmente:
Durant la différenciation des globules rouges
GATA1 a quel effet sur l’expression génique?
Activateur
Lorsque les niveaux de GATA1 augmente, qu’arrive t’il à GATA2?
Diminutiond e la synthèse de GATA2
GATA2 a quel effet sur l’expression génique?
Répresseur
Compare les fonctions de GATA1 et GATA2
- GATA1: augmente l’expression du gène béta-globine
- GATA2: maintient l’éta HSC (hematopoietic stem cells)
Lorsque GATA2 est présent, quel est l’état des cellules?
Les cellules qui deviendrons des globules rouges sont non-différenciées (immatures)
La liaison de GATA1 confère quel modification structurel de l’ADN? Quel est l’effet?
La liaison de GATA1 à l’ADN forme un repliement de l’ADN qui augmente l’expression du gène béta-globine
Le gène béta globine contient combien d’introns et d’exons?
Introns: 2
Exons: 3
Les séquences enhancer liant la protéines GATA1 sont situés où sur le gène?
En 5’ et en 3’ de gène béta-globine
Comment se fait l’augmentation de l’expression du gène béta-globine?
Liaison de aRDBPs (ex. GATA1) et en augmentant l’activité de l’appareil de transcription
Où les rRDBPs se lient au gène béta-globine?
Aux séquences régulatrices dans la région du promoteur
Quand les répresseurs (rRDBPs) se lient elles au gène béta-globine?
Durant la différenciation des globules rouges
Pourquoi les rRDBPs se lient au gène béta-globine durant la différenciation des globules rouges?
Pour prévenir la trasncription des gènes gamma et epsilon globine (forme embryonnaire fétale de l’Hb)
Quels sont les éléments du LCR?
- HS-40 (hypersensitivity site-40): alpha globine
- LCR (locus control region): béta globine
Les sites HS sont sensibles à quoi?
DNAase-I
Les HS à la DNAase-I sont présents dans quel type de cellules?
Cellules erythroïdes qui expriment les gènes es protéines globines
Pas présent dans les autres lignées cellulaires (sauf exceptions)
Quel est l’utilité des sites sensibles à la DNAase dans le LCR des gènes béta-globine?
Augmente l’accesibilité de l’appareil transcriptionnel des gènes en agissant à distance
Qu’est ce qu’une séquence d’ADN isolante?
Élément régulateur reconnu par des rDBPs et situées à proximité des gènes
Quels sont les rôles des séquences d’ADN isolantes?
- Protège les gènes actifs: exprimés, en prévenant la formation d’hétérochromatine
- Sert de barrière qui limite l,activité des éléments régulateurs situés à distance des promoteurs
