Cour 3 HW - Contrôle de l'expression génique chez les eucaryotes Flashcards
Quel est le pourcentage d’ARN qui sont en ARNm
1-5%
Quel est le pourcentage d’ARN qui sont en ARNr
80%
Comment est-ce que l’ARN simple brin forme des structures tridimensionnelles complexes
Les régions complémentaires de l’ARN simple brin vont s’apparier
C’est quoi le transcriptome
l’ensemble des ARN transcrits d’une cellul
Est-ce que le génome des cellules est identique entre elles
Oui
Comment un gène est exprimé dans les cellules
Il est généralement exprimé seulement dans les cellules qui vont synthétiser la protéine qu’il encode
Est-ce que la transcription continuelle de tous les gènes est profitable
Non cela mène à une gaspillage d’énergie et de métabolites
Comment se nomme les gènes exprimés dans toutes les cellules
Expression ubiquitaire ou les gènes housekeeping
Vrai ou Faux
Certains gènes peuvent être induits spécifiquement en réponse à des stimuli
Vrai
Quel est le poucentage de gènes spécifiques et de gènes housekeeping
Gène spécifique = 10%
Gène housekeeping= 90%
Quelle est la fonction des gènes ubiquitaires (housekeeping)
Fonction de base de la cellule ( la croissance, cycle cellulaire, métabolisme)
Vrai ou Faux
Les ARNm ont tous la même abondance
Faux
ARNm abondant = 1000-10000 copies par cellule
ARNm non abondant= moins de 10 copies par cellule
Comment générer des cADN
-ARN avec poly A
-Reverse transcriptase
-Amorce poly T
-dNTP
Est-ce qu’il est possible de génerer des cADN avec des ARN sans poly-A
Oui, il est possible d’utiliser des amorces aléatoires (ex: hexamère)
Comment quantifier et mesure l’abondance des ARN
L’utilisation de PCR quantitatif, en utilisant des amorces de PCR spécifiques à un ARNm d’intérêt
Quelle fluorophore actif est utilisé lors du PCR quantitatif
SYBR green
Comment savoir si un produit est abondant à l’aide du PCR
Un produit fluorescent apparait après moins de cycle si le produit est abondant
Pourquoi est-il nécessaire de comparer le nombre de cycles pour avoir un produit plus abondant que le signal background
Cela permet d’évaluer l’abondance d’un cADN et donc d’un ARNm d’intérêt
Quels sont les avantages et les désavantages du PCR quantitatif (en temps réel)
Avantage = relativement peu couteuse
Désavantage= seulement quelques ARN peuvent être mesuré à la fois (ex: low-throughput)
Décrire le mécanisme de la méthode l’ARN-seq
- Reverse trancription
- Séquencage à haut débit des ADNc et alignement des séquences au génome
3.Mesure du nombre de fois qu’un ADNc associé à un gène
Avantages avec la méthode ARN-seq
-Vs micropuce = plus linéaire (quantification précise même en présence de beaucoup ou peu d’ARNm), rapide, reproductible,…
-Autres= permet de détecter des ARN même si leur séquence n’est pas connue
Quelle est la fonction du GO-term
Détermine pour un groupe de gène donnés (ex: profil transcriptomique) quelles fonctions moléculaires, processus bio ou organelle est influencé par une condition
Donner des exemples de conditions qui inflencent les fonctions moléculaire, processus bio ou organelle (2)
-Mutants vs WT
-Traité vs non-traité
Comment les concepts des classifications par Gene Ontology sont organisé
Concepts organinsés de façon hierarchique
Vrai ou Faux
Les classifications par gene ontology rends disponible rapidement des connaissance génotypique à propos d’un gène
Faux
Des connaissance biologiques à propos d’un gène
Comment est déterminé un Go-term
Par méthode expérimentale ex:IDA
Pourquoi la curation des données est-elle importante pour les annotations GO
La curation par des scientifiques garantit la qualité et permet d’assigner des gènes à des termes GO spécifiques
Que représente le code d’évidence IDA
IDA signifie Inferred from Direct Assay, indiquant que l’information provient directement d’une expérimentation
Vrai ou Faux
Lors de l’initiaiton l’ARN pol 2 se lie à l’ADN seule
Faux
Il a besoin des facteurs de transcription
Comment est-ce que l’ARN pol 2 fait pour se lier à l’ADN
Elle est aidé par d’autres protéines à la région promotrice en amont du gène
Vrai ou Faux
il n’y a pas un lien entre les codons start et stop et le début de la transcription de l’ARNm
Vrai
Les codons strat et stop dirigent seulement la traduction en protéine
Comment nomme t-on les séquences en 5’ et 3’ qui ne sont pas traduites en protéine dans un ARNm
UTR (untranslated region)
Comment est-ce que les régions UTR régulent l’ARNm
Les séquences ou structures formées dans les UTR peuvent influencer la stabilité, la traduction ou la localisation d’un ARNm souvent en liant des protéines
Est-ce que les UTR font partie des exons
Oui
Vrai ou Faux
Vu que les UTR sont des exons ils vont être retiré lors de l’épissage
Faux
Ils sont conservés
Vrai ou Faux
Les ARNM contiennent beaucoup de séquences non codante
Vrai
À cause des UTR aux 2 extrémités
Quelles sont les composantes de la région promotrice en amont du gène (2)
-Éléments de base
-Séquences régulatrices
Quelles sont d’autres éléments régulateurs qui ne font pas partie du promoteur (2)
-Enhacer
-Insulateur
Comment le complexe de pré-initiation est formé (PIC)
L’ARN pol 2 et facteurs de transcription de base se lient aux éléments de base du promoteur
Nommer les éléments de base d’un promoteur eucaryote (6)
-TSS
-Boite TATA
-Site BRE
-Inr
-DPE
-MTE
Quelle est la fonction du site TSS
Le site +1 où l’ARN pol 2 commence à synthétiser un ARN
Nommer 2 caractéristiques de la boîte TATA
Séquence de 30 pb en amont du TSS
Souvent dans les gènes régulés, l’expression dans types cellulaires précis ou induits par stimuli
C’est quoi la position du site BRE dans le promoteur
Souvent présent avec boite TATA en amont ou aval de la boite TATA
Où est situé l’Inr
Site fréquent entre -2 et +4, qui englobe le site TSS
Quelle est la fonction du site Inr
Séquence la plus simple des éléments de base qui permet d’activer la transcritptiion d’un gène
Quelle est la position du DPE
Entre +28 et +32
Quels éléments de base d’un promoteur peut fonctionner avec ou sans boite TATA (3)
-Inr
-DPE
-MTE
Vrai ou Faux
Les promoteurs eucaryotes contiennent diverses combinaison des éléments de base
Vrai
Quelles sont les composantes formant l’appareil de transcription de base
-6 facteurs de transcription (TF)
-L’ARN pol2
Vrai ou Faux
Les facteurs de transcription sont constitués de plusieurs sous-unités
Vrai
Vrai ou Faux
La liaison de TFIID à divers éléments de base du promoteur empêche l’association des autres facteurs de transcription de base
Faux
Cela facilite l’association des autres facteurs de transcription de base
Quelle est la sous-unité du facteur TFIID
TBP
Quelle est la fonction du TFIID
Se fixer à la boite TATA
S’il n’y a pas de boite TATA comment le facteur TFIID agit
D’autres sous-unité (TAFs) de lient à d’autres éléments de base du promoteur (Inr, DPE, MTE,…)
Quelles sont les fonctions (2) du TFIIB
Se fixer proche de la boîte TATA
Favoriser le recrutement de l’ARN pol 2
Interagit avec le site BRE
Quels sont les 2 éléments qui interagissent avec TFIIB
- Le site BRE
- TFFIF
C’est quoi le TFIIF
C’est un facteur de transcription fixer à l’ARN pol 2 lorsqu’il est recruter par le TFIIB
Quel TF facilite la complétiton de la formation du complexe de préinitiation
Le TFIIF facilite le recrutement du TFIIE et du TFIIH pour compléter le complexe de préinitiation
Quelles sont les 2 activités effectué par le TFIIH
-Activité kinase = phosphoryle le CTD de l’ARN pol pour qu’il se défait des facteurs
-Activité hélicase (melting) = ouvre ADN pour permettre la transcription
Explique l’importance du CTD et ses 2 états
Région essentielle pour la transcription
-Hypophosphorylée = dans le complexe d’initiation
-Hyperphosphorylée = Lors de l’élongation
Nommer des séquences régulatrices qui lient des protéines
-Séquences proximales = lient régulateurs protéiques différents des TF
-Séquences silencer = lient répresseur qui inhibe formation PIC
-Enhancers = régulateur distale situé en avant ou après promoteur qui peut favoriser ou inhiber l’expression
Quelle est la différence entre les éléments de base du promoteur et les séquences régulatrices proximales et distales
Les éléments de base sont essentiels pour démarrer la transcription de base (former PIC) et les séquences régulatrices module la transcription en fonction du contexte cellulaire ou environnemental
Vrai ou Faux
La présence d’un élément proximal et/ou de la protéine qui le lie, n’est pas suffisante pour prédire si ce gène sera activé
Vrai
Qu’est-ce qui dicte si les séquences régulateurs (proximal ou enhancer) contrôle la transcription
Les éléments contrôlant la réponse transcriptionnelle
à un signal/stimulus spécifiques sont les responses elements
C’est quoi un response element
C’est des séquences dans ou autour des gènes exprimés en réponse à l’activité d’un facteur de transcription particulier
Expliquez qu’est-ce qui se produit dans une celllule de classe 1 en absence ou présence de ligand
(exemple de modulation de la transcription en réponse à un signal spécifique)
- En absence de ligand (hormone) le récepteur est séquestré au cytoplasme
- Liaison du ligand cause translocation du récepteur au noyau, il active la transcription
Expliquez qu’est-ce qui se produit dans une celllule de classe 2 en présence d’un co-répresseur et un ligand
(exemple de modulation de la transcription en réponse à un signal spécifique)
- Le recepteur est contitutivement nucléaire et lie un co-répresseur = inhibe transcription
2.Liaison du ligand = dissociation du co-répresseur = liaison d’un co-activateur qui active la transcription
Quelle technique est utilisé pour valider les sites de liaison ou la liaison de facteurs sur un fragment d’ADN
EMSA, retardement sur gel d’électrophorèse
Expliquer brievement la méthode EMSA
Migration sur un gel non-dénaturant un fragment d’ADN lié à la protéine et une ADN sans protéine. L’ADN avec protéine va migrer plus lentement (parce qu’il est plus gros)
Comment quantifier le recrutement d’un facteur donné à une région d’ADN
ChIP = Chromatin Immuno-Purification
Expliquer la méthode ChIP
- Après la fixation du facteur, purification des fragments d’ADN associés
- Analyse par qPCR ou par séquencage à haut débit
Qu’est-ce qui est observable par qPCR et par séquencage à haut débit
Séquencage (plus précis) = Voir tous les sites liés par une protéine à l’échelle du génome
qPCR = Analyse ciblé de quelques sites d’intérêt
C’est quoi un isolateur
Ils sont des régions d’ADN qui bloquent l’Action non désirée d’un enhancer sur un promoteur
C’est quoi la fonction du complexe médiateur
Agit comme pont entre les protéines régulatrices liées à leurs site dans l’ADN et le PIC
Comment le complexe médiateur est lié au PIC
Se lie au CTD de l’ARN pol 2 non phosphorylé (au promoteur)
Quelle est la propriété du complexe médiateur
Elle facilite la formation du PIC
Comment l’interraction entre le complexe médiateur et le CTD du PIC est brisé
Lorsque le CTD est hyperphosphorylé, durant l’élongation, l’interaction est brisé
Comment est-ce que les enhancers peuvent agir à grande distance du complexe PIC
Les enhancers forment des boucles de chromatines qui rapprochent les complexes à l’aide du complexe médiateur
Quelles sont les 2 intéractions que le complexe médiateur peut effectuer
- Activateur = prend conformation qui favorise la formation du PIc
-Répresseur = prend conformation qui bloque la formation du PIC
Vrai ou Faux
LA formation de boucles par l’interaction entre séquences isolatrices permet de restreindre l’activité d’un isolateurs
Faux
Restreindre l’activité d’un enhancer (aller voir ex. page sur formation de boucles par enahncer p.68)
Quelles sont les 2 conditions pour qu’une protéine agit comme activateur
-Capable de se fixer à l’ADN ou d’intéragir avec une protéine qui se lie à l’ADN
-Capable d’intéragir directement avec le PIC, médiateurs ou d’autres facteurs de transcription
Quelle sont les 2 régions qui compose les facteurs de transcription
2 régions modulaires
-Fixation à l’ADN
-Domaine d’activation
Quelles sont les composantes qui intéragissent avec les domaines d’activation de la transcription (2)
-TAFs (TBP-associated factors)
-Complexe médiateur
Nommer des exemples de domaines d’activation
(3)
-Domaine riche en a.a acides (chargé -)
-Domaine riche en glutamines
-Domaine riche en proline
Nommer 4 domaines protéiques de liaison à l’ADN
-Doigt de zinc
-Hélice-tour-hélice (HTH)
-Zipper de leucine
-Hélice-boucle-hélice (HLH)
Comment est coordonné le domaine de liaison doigts de zinc
Coordination d’un atome de zinc
Quels sont les motifs, leur organisation et leurs intéractions dans le domaine doigts de zinc
-Les motif contient souvent 2Cys/2His
-Les motifs sont souvent en série dans la protéine
-Les motifs n’intéragissent pas tous avec l’ADN,
Quelles sont les autres composantes que les motifs,dans le domaine doigts de zinc, peuvent interagir
Certains avec l’ARN, protéines, lipides ou petites molécules
Quelle est la protéine dans le domaine HTH
- Une protéine HTH typiques est un dimère
- 3 s-u HTH = 3 hélices alpha
Quelle est l’effet de la dimérisation des protéines HTH (s-u 2 et 3)
Permet que les protéines lient deux sillions majeurs adjacents
Décrire la structure du domaine zipper de leucine
Séquences d’a.a ayant 1 leucine à tous les 7 résidus formant une hélice alpha
Quelle est l’interaction effectué par le domaine zipper de leucine
La région adjacente aux leucines = basique ( + )
Sillion majeur de l’ADN ( - )
Comment est-ce que le domaine zipper de leucine forme des dimère (homo ou hétéro)
Les résidus leucine interagissent avec les résidus leucines d’une autre protéine
Expliquer la structure du domaine HLH
Contient deux segments hélicaux séparés par une boucle non-structurée
Quelles sont les propriétés des hélices dans le domaine HLH (2)
- Ils permettent la dimérisation des facteurs la contenant
-1 des hélices est suivie d’une région basique qui se lie à l’ADN
Sous quelle forme les facteurs de transcription vont se fixer à l’ADN
Ils se fixent souvent à l’ADN sous forme de dimère ou multimère
Quelle est l’utilité de former des dimères ou multimères
Parce que chaque monomère reconnait un demi site du complexe et en effectuant diverse combinaison, il est possible de reconnaitre des séquences distinctes
Qu’est-ce que la régulation combinatoire chez les facteurs de transcription
C’est lorsque l’Expression se produit seulement dans la cellule qui expriment en même temps 2 régulateurs transcriptionnels
Qu’est-ce qu’un facteur inhibiteur chez les facteurs de transcription
Empêcher l’action d’un facteur activateur formant un dimère inactif
Comment est-ce que les facteurs de transcription regulent un grand nombre de gènes avec un répertoire limité (3)
- En augmentant le nombre d’éléments potentiellement reconnus par une protéine donnée
-Régulation combinatoire
-Facteur inhibiteur
Nommer 4 manière de regulation des facteurs de transcription
-Formation d’un dimer actif/inactif
-Liaison par inhibiteur
-Liaison de ligand (horomone), translocation au noyau
-Phosphorylation/ Déphosphorylation du régulateur influence sa liaison à l’ADN
Quelle évènement débute la phase de l’élongation
L’activité hélicase de la s-u TFIIH dénature l’ADN = débute à la position -10 et ouvre environ 25 pb de base
Qu’est-ce qui permet à l’ARN pol 2 de séloigner du promoteur et des TF au début de l’élongation
Plusieurs cycle d’élongation “avortiées”
Comment on appelle la transisiton entre le PIC et le début de la synthèse (initiation de l’élongation)
Le promoter clearance ou escape = éloignement de l’ARN pol 2 ( environ 10 bases d’ARN synthétisé)
Quelle évènement de régulation se produit lors de l’élongation et qu’est-ce qui régule cet évènement
- Une pause aux position +20 à +50 = donne une autre opportunité/ de régulation
-Évènements de phosphorylation du CTD de l’ARN pol 2 = régulent les pauses et promoter escape
Quelle est la composante terminale de l’ARNm eucaryote
Une queue 3’ terminale de polyA (environ 80 à 250 nucléotides
Quelles sont les fonctions du complexe enzymatique
-Lier le CTD de l’ARN pol 2
-Clive l’ARN dans le signal de polyadénylation
A quel moment l’ARN est polyadénylé
Quand il est relâché par l’ARN pol 2 par un complexe enzymatique
