Cours 1: Transcription De L’ADN Flashcards
Explique le flux de l’information génétique
Replication: ADN —> ADN
Transcription: ADN —> ARN
Traduction: ARN —> protéines
La transcription génère un […] synthétisé par […]
Polymère de ribonucleotides
ARN polymerase
L’ARN Polymérase synthétise dans le sens
5’ —> 3’
ARN est synthétisé sur un brin …
Matrice
ARN a la même séquence que […] mis à part 2 différences, lesquelles?
Brin codant
Ribonucleotides au lieu de nucleotides
U au lieu de T
Différences structurelles entre ARN et ADN
Sucre:
ARN = ribose (OH sur carbone 2)
ADN = déoxyribose (H sur carbone 2)
Bases azotées:
ARN = uracil
ADN = thymine
Nb de brins:
ARN = monocaténaire (1 brin)
ADN = bicaténaire (2 brins)
À cause de l’interaction entre ses bases, l’ARN possède…
Une structure secondaire et tertiaire
Appariement des bases d’ARN
A—U (2 ponts H)
G—C (3 ponts H)
Qu’est-ce qu’un pseudoknot
Appariement de bases entre 2 régions simple brin de boucles différentes
Que ce passe-t-il de façon générale avec la double hélice d’ADN lors de la transcription
Déroulement de l’ADN au fur et à mesure de la synthèse d’ARN par ARN polymerase
Réformation de la double hélice derrière l’ARN polymerase
Qu’est-ce qu’un hétéroduplex
Courte région d’hélice hybride ADN/ARN formée de manière transitoire lors de la transcription (contient environ 9 nucleotides)
Nomme les 5 caractéristiques principales de ARN polymerase
1) synthèse en copiant un brin matrice d’ADN
2) transcrit 5’ —> 3’
3) pas besoin d’amorces
4) transcription n’a pas besoin d’être aussi précise que la réplication donc pas de système de correction
5) crée des liens phosphodiester entre les ribonucléotides en son site actif
Puisque ARN est synthétisé 5’ —> 3’, le brin matrice doit être lu dans quel sens
3’—>5’
La transcription commence et termine à des séquences précises d’ADN, quels sont elles?
Promoteur (site d’initiation)
Terminateur (site de terminaison)
Pour initier/terminer la transcription, on a besoin de…
Facteurs protéiques et signaux dans ADN
Quel est le facteur de la transcription des procaryotes
Facteur sigma
Le facteur sigma s’associe à […] pour former […]
ARN polymerase
Complexe d’initiation de la transcription
ARN polymerase (avec son facteur sigma) est recrutée à quel niveau
Niveau du promoteur
Le facteur sigma est relâché
Environ 10 nucleotides après initiation de la transcription
ARN polymerase relâchée
Au niveau du signal stop (arrêt de la transcription)
Qu’est-ce qu’une séquence consensus/canonique
Ordre calculé des nucléotidiques (acides nucléiques) ou des acides aminés (protéines) trouvés à chaque position dans un alignement de séquences
Une séquence consensus représente les résultats de l’alignement de séquences multiples apparentées qui sont comparées entres elles
Des pourcentages de motifs de séquences similaires sont calculés
Le facteur sigma est nécessaire à initiation de la transcription parce que il permet…
La sélection du promoteur du gène à transcrire
Vrai ou faux? Les gènes ont tous le même promoteur
Faux, chaque gène a un promoteur qui lui est propre mais tous les promoteurs ont des caractéristiques similaires
Vrai ou faux, il existe plusieurs facteurs sigma chez les procaryotes
Vrai
Le facteur sigma s’associe à […] pour former […] et ensuite se lier au […]
ARN polymerase
Complexe d’initiation de la transcription
Promoteur
Typiquement les facteurs sigma reconnaissent quoi
Paire de courtes séquences conservées: boîtes -10 et -35
La position des séquences consensus -10 et -35 dicte quoi
Brin à utiliser
Sens de transcription
Qu’est-ce que la séquence consensus des promoteurs
Séquence idéale obtenue par analyse statistique des fréquences des bases à chaque position
Plus la séquence du promoteur est similaire à séquence consensus idéale…
Plus affinité du facteur sigma est grande et plus efficacité de l’initiation de la transcription est grande
Ça fait donc un promoteur plus fort
Décrit la séquence -10
TATAAT: 10 pb avant le promoteur, pt de repère pour assemblage du complexe d’initiation
Quelle est la séquence -35
TTGACA
RAPPEL: quelles sont les liaisons chimiques faibles impliquées dans les interactions entre molécules
forces de Van der Waals
ponts hydrogene
liens ioniques
interactions hydrophobes
quelles sont les étapes de la reconnaissance moléculaire chez les procaryotes
1- facteur sigma s’associe à ARN polymérase avant la transcription
2- complexe d’initiation va se fixer sur promoteur: contact entre ARN polymérase et promoteur cause ouverture locale de la double hélice (bulle de transcription)
3- initiation de la synthèse d’ARN
4- relachement du facteur sigma apres synthese d’une chaine d’environ 10 ribonucléotides
5- élongation
6- reconnaissance du signal de terminaison: forme que prend ARN grace aux appariement locaux donc quand ARN se met sous cette forme c’est l’indication pour que ARN polymérase relache l’ARN
7- ARN polymerase se detache, libération de ARN; ARN polymerase est prete pour une nouvelle transcription (peut aller retrouver un facteur sigma)
vitesse de synthese de l’ARN
50 ribonucléotides/sec
lorsque l’ARN polymerase est relaché au niv. des signaux de terminaison, c’est que…
la transcription est terminée
ou se trouve le signal de terminaison procaryote
à l’extrémité 3’ de ARN synthétisé (encodé dans ADN)
quel est le signal de terminaison des procaryotes
séquence d’ARN transcrite complémentaire qui permet la formation d’une tige-boucle (“hairpin”) qui crée une contrainte au niv. du complexe d’ARN polymérase
composé de 2 séquences riches en G–C qui forment une tige-boucle suivi d’une série de U
vrai ou faux, il n’y a qu’un seul type de terminateur chez les procaryotes
faux, il y en a plusieurs mais ils ne seront pas abordés en classe
les eucaryotes utilisent combien d’ADN polymérase
3
quels sont les types d’ARN produit par les eucaryotes et leur ARN polymérase respectif
1) ARNm = ARN polymérase II
2) ARNr = ARN polymérase I
3) ARNt = ARN polymérase III
4) Petits ARN (ex: snRNA ou snoRNA) = ARN polymérase III
type d’ARN utilisé dans différents processus cellulaires
petits ARN
ARN qui compose les ribosomes
ARNr
ARN qui code pour des protéines
ARNm
ARN qui sert d’adaptateur pendant la synthèse protéique
ARNt
vrai ou faux, le promoteur eucaryote a la meme complexité que le promoteur procaryote
faux, beaucoup plus complexe chez eucaryotes
composante principale du promoteur eucaryote
boite TATA
localisation de la boite TATA
-25 pb = 25 pb avant le site d’initiation
la boite TATA sert de point de repere pour
assemblage du complexe d’initiation
que font les facteurs généraux de transcription
reconnaissent boite TATA et s’y lient pour former le complexe d’initiation à la transcription
quelles sont les autres séquences d’ADN conservées qui font partie du promoteur basal et quel est leur effet
CAAT box: -80 pb
GC box: -100 pb
augmentent efficacité du promoteur
la CAAT box et la GC box sont liées par
des facteurs généraux de transcription (GTF) et par des facteurs protéiques activateurs spécifiques
les facteurs spécifiques d’activation se lient à
des séquences “enhancer”
les facteurs spécifiques de répression se lient à
des séquences “silencer”
les enhancer/silencer peuvent se trouver ou?
à des milliers de pb en amont ou en aval du promoteur
ARN polymérase nécessite ??? pour initier la transcription
facteurs protéiques et des signaux d’ADN
lorsque les facteurs généraux de transcription s’Associent à ARN polymérase II, que ce passe-t-il
formation du complexe d’initiation
quels sont les facteurs généraux de transcription chez les eucaryotes
TFIID (sous-unité TBD & sous-unités TAF)
TFIIB
TFIIF
TFIIE
TFIIH
quel facteur général reconnait la boite TATA
sous-unité TBD du TFIID
quel facteur général déroule ADN au site d’initiation, phosphoryle Ser5 de ARN polymérase CTD et relache ARN polymérase du promoteur
TFIIH
quel facteur général reconnait d’autres séquences d’ADN proche du site d’initiation et régule la liaison à ADN par la sous-unité TBD
sous-unité TAF de TFIID
quel facteur général attire et régule TFIIH
TFIIE
quel facteur général reconnait l’élément BRE des promoteurs et positionne ARN polymérase au début du site d’initiation
TFIIB
quel facteur général stabilise l’interaction de ARN polymérase avec TBD et TFIIB et aide à attirer TFIIE et TFIIH
TFIIF
vrai ou faux, l’initiation de la transcription chez les eucaryotes nécessite plusieurs facteurs généraux
vrai
ARN polymérase se fixe au niveau de…
promoteur
ARN polymérase est fixé à la boite TATA par…
facteurs de transcription
est-ce que l’ARN polymérase reconnait directement le promoteur?
NON, ce sont d’abord les facteurs généraux TFIID et TFIIB qui s’associent à ADN du promoteur ce qui permet ensuite à ARN polymérase de s’y lier
décrit les étapes de l’assemblage du complexe d’initiation, de l’initiation et de l’élongation de la transcription des eucaryotes
1- reconnaissance de la boite TATA par TBP de TFIID (TATA binding protein)
2- recrutement de TFIIB par TFIID qui est lié à ADN
3- recrutement ARN polymérase II et des facteurs généraux TFIIF, TFIIE et TFIIH
4- ARN polymérase + facteurs généraux = complexe d’initiation
5- TFIIH cause séparation des 2 brins d’ADN
6- TFIIH effectue la phosphorylation (fn kinase) de queue C-terminale de ARN polymérase
7- phosphorylation cause la libération des autres facteurs de transcription (TFIIB, TFIIE, TFIIF et TFIIH)
8- libération de GTF annonce à ARN polymérase que tout est en place pour commencer la transcription et élongation de la chaine d’ARN DONC C’EST LE SIGNAL DE DÉPART
est-ce que TFIID est libéré suite à la phosphorylation
non, TFIID et donc TBD continuent dans le processus d’élongation
vrai ou faux, dans un noyau l’ARN des eucaryotes est transcrit puis modifié mais jamais en meme temps
faux, l’ARN est transcrit et modifié simultanément
quelles autres molécules peuvent se lier à la queue C-terminal de l’ARN polymérase
des facteurs de maturation des pré-ARNm
la terminaison chez les eucaryotes est couplé à
la polyadénylation
quel est le terminateur eucaryote
séquence dans le pré-ARNm transcrit (AAUAAA)
vrai ou faux, AAUAAA est aussi le signal de polyadénylation
vrai
que ce passe-t-il avec le pré-ARNm lors de la terminaison
il est clivé et polyadénylé, l’ARN polymérase se détache ensuite
qu’est-ce que la demi-vie de l’ARN
temps nécessaire pour arriver à 50% de la qté initiale
ARN est constamment synthétisé et dégradé pour assurer quoi?
régulation stricte de son abondance
abondance (qté totale) d’ARN est régulée au niveau de quoi?
initiation de la synthèse (transcription) et dégradation
en moyenne, quelle est la durée de vie d’un ARNm dans une cellule eucaryote
4,8 minutes
l’adaptation des cellules aux conditions changeantes de l’environnement implique
des changements dans les patrons d’expression des gènes (soit induits ou réprimés)
la régulation de la transcription permet…
expression des gènes au bon moment selon les besoins de la cellule
l’efficacité de la transcription/taux de transcription est déterminée par ??? et cela a donc un impact sur ???
qté d’ARN synthétisé
qté de protéines produites
taux de transcription d’un gène est régulé au niveau de…
l’initiation par séquence du promoteur et les facteurs de transcription spécifiques qui s’y attachent
vrai ou faux, la vitesse d’élongation varie selon les facteurs de transcription spécifiques utilisés
faux, elle reste toujours la meme = 50 ribonucléotides/sec
que font les facteurs spécifiques d’activation
facilitent assemblage des facteurs généraux et de l’ARN polymérase sur le promoteur
que font les facteurs spécifiques de répression
empechent l’assemblage sur promoteur
la régulation est faite par des facteurs protéiques qui…
stimulent/inhibent la transcription
les facteurs protéiques se lient à des régions de contrôle spécifiques sur ADN en amont ou en aval du promoteur, quelles sont elles
enhancers = séquences qui activent transcription
silencers = séquences qui inhibent la transcription
les facteurs spécifiques reconnaissent…
les séquences spécifiques sur ADN et s’y lient
la liaison d’un facteur spécifique sur une séquence spécifique de ADN entraine quoi?
changement de conformation de ces complexes et de ADN qui active ou inhibe la transcription
les facteurs d’activation peuvent recruter quoi?
comment comparent les facteurs de répression?
- facteurs généraux et ARN polymérase
- complexes de remodelage de la chromatine (décondenser la chromatine)
- modificateurs de chromatine
facteurs de répression font le contraire
la liaison d’une protéine activatrice à ADN cause…
une boucle d’ADN qui permet l’intéraction malgré la distance de l’activateur à ARN polymérase
les facteurs spécifiques de transcription comportent quoi?
1 domaine spécifique de liaison à ADN (DBD)
1 domaine d’activation (TAD pour protéine d’activation) ou 1 domaine de répression
estce que les facteurs de transcription spécifiques peuvent contenir un autre domaine?
oui, peuvent contenir un domaine de réponse à un signal (SSD) par exemple un domaine de liaison à une hormone stéroïdienne
les facteurs protéiques agissent en…
complexe protéiques en s’associant aux séquences d’ADN
qu’est-ce qui détermine la vitesse d’initiation de la transcription
les facteurs de transcription qui se lient à ADN et les complexes protéiques qui se lient à ces facteurs
vrai ou faux, le complexe d’initiation à la transcription est le meme pour tous les genes
vrai, ARN polymérase + facteurs généraux de transcription
vrai ou faux, les facteurs de transcription et les complexes protéiques qui se lient aux régions régulatrices sont aussi les memes pour tous les genes
faux, ils sont en combinaison spécifique selon le gene
décrit la modulation de l’activité des facteurs protéiques en cas d’effort physique
effort physique entraine production de glucocorticoïdes qui favorise la transformation du glycogène (énergie de réserve) en glucose
cette transformation est possible pcq présence d’une enzyme convertissant le glycogène
cette enzyme n’est pas constamment présente dans la cellule, elle est synthétisée seulement au besoin
sa synthèse est modulée par la présence de glucocorticoïdes
donne des exemples de facteurs de transcription qui remodèlent la chromatine
acétylase d’histone, déacétylases, complexes de remodelage de la chromatine
le recrutement d’acétylase d’histone est fait par…
pk?
facteur de transcription activateur
puisque les queues d’histones acétylées donnent une meilleure accessibilité à ADN ce qui favorise la transcription
le recrutement de déacétylase d’histone est fait par…
facteur de transcription répresseur
inhibe la transcription
le recrutement d’un complexe de remodelage de chromatine se fait par…
pk…
facteur de transcription activateur
puisqu’il fait glisser les nucléosomes qui masquent le promoteur et donc favorise l’initiation de la transcription
ouverture de la chromatine par recrutement d’acétylase d’histone (HAT) et le remodelage de la chromatine pour accéder au promoteur par recrutement d’un complexe de remodelage de la chromatine ont quel effet commun
recruter les facteurs généraux et ARN polymérase pour activer la transcription
