Cours 10 : ADN Flashcards
Acides nucléiques dans l’ADN
Adénine
Thymine
Guanine
Cytosine
Acides nucléiques dans l’ARN
Adénine
Uracil
Guanine
Cytosine
De quoi sont composés les nucléotides
Nucléoside + PO4(2-)
De quoi sont composés les nucléosides
Baze azotée + Pentose
Liaison entre Pentose et Baze azotée
Liaison glycosidique
Liaison entre Pentose et phosphate
Liaison phosphoester
Nommez les purines
Adenine
Guanine
Nommez les pyrimidines
Uracil
Thymine
Cytosine
Différence entre acide ribonucléique et acide désoxyribonucléique
Présence (Ribo) ou abscence (Désoxy) du groupe hydroxyle sur le carbone C2’
Qu’est ce qu’une liaison osidique
Liaison covalente entre le groupement hydroxyle du carbone anomère d’un ose et le groupement acide d’une autre molécule
Que produit la formation d’une liaison osidique
De l’eau
Liaison entre le 2e et le 3e phosphate des nucléotides
Liaison phosphoanhydre (riche en énergie)
Principale fonction des nucléotides (2)
- Transfert d’un groupe phosphate (P) ou diphosphate (PP) à différents substrats
- Transfert d’un groupe «Adénilyl, guanidilyl, etc.»
Sens de nomenclature des chaînes de nucléotides
De l’extrémité 5’-3’
Combien de charge négative à l’extrémité 5’
2
liaison entre les nucléotides
3’-5’ phosphodiester
Structure de l’ADN (2 éléments)
2 brins antiparallèles appariés
Squelette sucre-phosphate
Règle de Chargaff
- Ration purine/pyrimidine = 1
- A=T, G=C, donc A+G=T+C
Combien de liens entre A et U (ou A et T)
2
Combien de liens entre G et C
3
Caractéristiques de la double hélice d’ADN (ADN-B) (5)
- Bases empilées dans le plan perpendiculaire à la page (escalier en spirale)
- Sucre-P-Sucre hydrophile sur les bords de l’hélice
- Centre de l’hélice hydrophobe
- Hélice droite
- Sillon majeur et mineur
Caractéristiques ADN déshydratée (ADN-A) (3)
- Hélice droite
- Sillons égaux
- Plus compacte (moins espace entre les bases)
Caractéristiques ADN-Z (3)
- Hélice gauche
- Pas de sillon
- Riche en G et C
Forces qui stabilisent l’ADN-B (4)
- Effet hydrophobe (paires de bases)
- Forces de Van der Waals (empilement bases)
- Pont H (AT vs GC)
- Ponts salins (gr phosphodiesters négatif et cations Mg+)
Qu’est ce que la température de fusion Tm
Température de détachement des brins (50% est en simple brin)
1er niveau d’enroulement de l’ADN
Nucléosome
Qu’est ce que les histones
5 protéines basiques octamériques autour desquels s’enroule l’ADN
Quel est le facteur de condensation du nucléosome
10X
Qu’arrive-t-il à la chromatine en milieu de faible force ionique
Décondensation et formation d’un «collier de perles»
Quel est le 2e niveau de condensation de l’ADN
La chromatine (solénoïde)
Quel est le rôle de l’histone H1
Stabiliser la chromatine
Facteur de condensation de la chromatine
4X
lorsque la chromatine forme des boucles, sur quoi s’accrochent-elles
une charpente de protéines non-histones
Quelle est le facteur d’enroulement des boucles en mini-bandes
200X
Quel est le facteur de condensation total de l’ADN
8000X
Quelle est la structure du chromosome
Empilement de mini-bandes stabilisées par des complexes de protéines et d’ARN
Combien de chromosome chez l’humain
23 paires (donc 46 molécules d’ADN double brin)
Qu’est ce qui est nécessaire dans la division cellulaire
Une copie intacte et parfaite du génome
Dogme central de la biologie moléculaire
Réplication-Transcription-Traduction
2 fonctions de l’ADN
- Stabilité de l’information (transmission fidèle)
- Transmission de l’information
Pourquoi la structure de l’ADN est favorable à jouer le rôle de gardien de l’info génétique
- Réplication est fidèle
- Mécanismes de réparation efficaces
- Transfert de l’information à l’ARN
3 possibilité pour la réplication de l’ADN
- Semi-conservative
- Conservative
- Dispersive
De quelle façon se réplique l’ADN
Semi-conservative
2 brins se détordent et chaque brin sert de matrice pour la formation d’un nouveau brin complémentaire
Comment a-t-on découvert que la réplication d’ADN était semi-conservative
Fait pousser des E. Coli en présence de N15 (biomolécules faites de N15), puis on les transfert dans un environnement riche en N14
1 brin N15 et 1 brin N14
Par quelle enzyme la polymérisation de nucléotides est-elle catalysée
ADN polymérase
Sens de la polymérisation des nucléotides
5’ vers 3’
Qu’est ce qui est nécessaire pour débuter la polymérisation de nucléotides
Une amorce d’ARN
Enzyme séparant les 2 brins matrices d’ADN
Hélicases
Point de départ du déroulement chez E. Coli et les eucaryotes
Origine de réplication (riche en AT)
Origine de réplication des procaryotes
OriC : déclenche le déroulement de l’ADN par les hélicases
Origine de réplication chez les eucaryotes
Levure : similaire aux séquences des procaryotes
Eucaryotes supérieurs : Variable, dépend de la structure de la chromatine (régions dépourvus de nucléosomes)
Qu’est-ce que l’ORC
Complexe de reconnaissance de l’origine de réplication
S’associe à des protéines pour recruter hélicases
Eucaryote ou E. Coli : une seule origine de réplication qui progresse dans les 2 sens
E. Coli
Eucaryote ou E. Coli : plusieurs origines de réplication qui progressent dans les 2 sens
Eucaryotes
Enzyme qui relâche le surenroulement de l’ADN
Topoisomérase
3 étapes pour relâcher le surenroulement de l’ADN
- Coupure
- Désenroulement
- Réparation
Comment s’Appelle la machinerie protéique capable de répliquer le génome chez les procaryote
Réplicateur (ou réplisome)
Qu’arrive-t-il quand les 2 fourches de réplication se rencontrent chez les procaryotes
Les 2 chromosomes se séparent
Enzyme qui ajoute l’amorce d’ARN pour la synthèse du brin avancé
Primase
3 avantages de l’utilisation d’amorce d’ARN
- Ajouté sans contrôle-qualité
- ARN va être facilement reconnu puis dégradé
- Conservation de l’ADN seulement
Rôle ADN polymérase I (chez E. Coli)
Répare ADN et prend part à la synthèse de l’un des brins au cours de la réplication
Rôle ADN polymérase II (chez E. Coli)
Collabore à la réparation de l’ADN
Rôle ADN polymérase III (chez E. Coli)
Composant-clef du réplicateur
Enzyme principale de la réplication de l’ADN
Assure l’élongation de la chaîne au cours de sa réplication
Rôle ADN polymérase alpha et delta (eucaryotes)
Allongement de la réplication d’ADN
Rôle ADN polymérase bêta (eucaryotes)
Enzyme de répartion dans le noyau
Rôle ADN polymérase gamma (eucaryotes)
Réplication de l’ADN mitochondrial
De quelle façon est synthétisé le brin retardé
Discontinue (petits fragments 5’-3’)
Dans le sens opposé au déplacement de la fourche
Comment s’appelle les petits fragments synthétisés à partir du brin retardé
Les fragments d’Okazaki
Enzyme digérant les amorces d’ARN
Rnase H
Enzyme liant les fragments d’Okazaki
ADN ligase
2 domaine que possède la Rnase pour digérer les amorces d’ARN
- HBD (hybrid binding domain)
- Catalytique (H-domain)
Qu’est ce que l’activité 3’-5’ exonucléase de l’ADN polymérase lui permet de faire
De reculer quand il y a une erreur pour enlever le nucléotide et reprendre la synthèse
Quand est ce qu’on termine la réplication de l’ADN
E. Coli : au site de terminaison (protéine tus empêche la fourche de dépasser le site)
Eucaryote : Rencontre de 2 répliosomes provenant de 2 OR différentes
Que fait-on avec les histones lors de la réplication de l’ADN (2)
- On les déplace pour décompacter l’ADN
- Synthèse concomitante d’histones
2 raisons pourquoi l’ADN est la seule macromolécule réparable
- Lésions ans l’ADN menacent l’intégrité de l’organisme (même si très couteux énergétiquement)
- La cellule ne tire aucun avantage à réparer les autres macromolécules
3 raisons pourquoi l’altération de l’ADN est inévitable
- ADN polymérase commet des erreurs
- Métabolisme cellulaire expose l’ADN aux effets dommageables des espèces réactives de l’oxygène
- Agents environnementaux (UV, agents chimiques, etc.) endommagent physiquement l’ADN
Que provoque les rayons UV (à la thymine)
Dimérisation des thymines
Pourquoi la réplication de l’ADN est impossible en présence de dimères de thymine
Les dimères distordent le brin matrice
Réparation par photoréaction
Photolase se fixe sur l’ADN en face du dimère de thymine et la dimérisation s’inverse dès que l’enzyme est activée par la lumière
Réaction par excision de bases (BER)
ADN glycosylases catalysent l’élimination des bases altérées (hydrolyse la liaison N-glycosidique)
En milieux aqueux, que forme la désamination hydrolitique de la cytosine
De l’uracil
Quelle enzyme peut réparer l’ADN (BER) en remplaçant l’uracil par la cytosine
L’uracil-ADN glycosylase
Utilité de la réparation par excision de nucléotide (NER)
Réparation des dommages causés par la lumière UV et les radicaux libres
Fonctionnement de la réparation par excision de nucléotide (NER)
Segment contenant le nucléotide endommagé + 30 de ses voisins est retiré. La lacune résultante est comblée par une ADN polymérase qui utilise le brin complémentaire intact comme matrice
Qu’est ce que les radiations et les radicaux libres peuvent causer à l’ADN
Des cassures de la double hélice
Fonctionnement de la réparation par jonction des extrémités non-homologues (NHEJ) (3 étapes)
- Ku reconnait les extrémités cassées et les aligne
- Ku recrute des endonucléases et des polymérases pour rogner jusqu’à 10 résidus
- ADN ligase, polymérase et nucléase termine la réparation
Vrai ou faux : L’ADN réparer par jonction des extrémités non homologues (NHEJ) génère une molécule dont la séquence est identique à l’ADN originale
Faux, la séquence peut différée de celle de l’originale
Vrai ou faux : La réparation de l’ADN par jonction des extrémités non homologues est propice aux erreurs
Vrai
Qu’est ce qui est nécessaire dans la réparation par recombinaison homologue (HR)
Une autre molécule d’ADN double brin homologue
Qu’est ce qui est nécessaire pour qu’un simple brin d’ADN puisse envahir un autre ADN homologue (réparation par recombinaison homologue)
Des protéines de recombinaison liant l’ADN simple brin (Rad51)
Vrai ou faux : la réparation par recombinaison homologue est plus propice aux erreurs que la réparation par jonction des extrémités non homologues
Faux, elle est moins propice aux erreurs
Quelle peut être la conséquence d’accumulation de mutations
Augmentation de la susceptibilité au cancer
