Cours 10 : Réplication et réparation de l'ADN

Question 1

Donne les 3 rôles de l’ADN

Answer 1

Porteur de l’info génétique
Rôle dans la stabilité de l’information
Rôle dans la transmission

Question 2

Explique brievement la transition de l’ADN en protéine et les exceptions dans les étapes

Answer 2

ADN transcrit en ARN traduit en protéine
Exceptions:
ARN est transcrit en ADN (ex: virus dont l’ARN se transfert dans l’AdN de la cell hote)
ADN traduit directe en protéine

Question 3

Explique la réplcation semi conservative et de qui l’idée provient

Answer 3

Watson et Crick en 1953 proposèrent que les 2 brins de l’hélice se détordent pendant la réplication d’ADN et que chaque brin sert de gabarit, ou matrice, pour la synthèse d’un brin complémentaire.

La réplication aboutit ainsi à 2 molécules-filles d’ADN bicaténaire, chacune formée d’un brin parental et d’un brin nouvellement synthétisé. Ce type de réplication porte le nom de réplication semi-conservative.

Question 4

Donne 4 caractéristiques de la synthèse de l’ADN

Answer 4

Catalysé par ADN polymérase
requiert des désoxynucléosides 5’triphosphate
(dNTPS ou N= A,T,C,G)
Nécessite un amorce afin de débuter
Synthétise toujours de 5’ à 3’

Question 5

Eucaryotes vs procaryotes:

a) Vitesse de réplication
b) Combien d’origine de réplication
c) comment on retrouve l’ADN (confo)

Answer 5

a)
Euca: 50-100 nucléotides/secondes
Pro: 500-1000 nucléotides/secondes
b)
Euca : plusieurs centaines par chromo
Pro: un seul par ADN
c)
Euca: chromosomes
Pro : seulement 1 adn

Question 6

a) Combien de paire de base par chromosome eucaryote
b) Combien de paire de base dans ADN procaryote

Answer 6

a) 1,5x10*8 pb/ chromosome
b) 5x10*6 pb

Question 7

Qui est ce qui?
dénature et déroule le complexe d’ADN

Answer 7

L’hélicase

Question 8

Explique la réplication à double sens de du chromosome bactérien e.coli

Answer 8

L’origine de réplication unique possède deux réplicateurs présent aux deux fourches de réplication qui catalysent les diverses réactions nécessaires à une réplication rapide et précise du génome. Ainsi, quand les fourches de réplication se rencontrent au site de terminaison, les deux chromosomes bactériens se séparent

Question 9

comment ça se fait que malgré le nombre de paire de base beaucoup plus important des eucaryotes, la réplication se fait envrion dans le même temps que celle d’un génome procaryote?

Answer 9

Parce que la réplication de l’ADN eucaryote se fait à plusieurs origines de réplication!!!

Question 10

QU’est ce que la primase et quel est son rôle

Answer 10

La primase est une amorce d’ARN requise pour la synthèse du brin avancé

Elle est synthétisé à l’origine de réplication et se trouve à l’extrémité 3’ du brin d’ADN parental scindé

Question 11

Explique la polymérisation de l’ADN à partir de la primase

Answer 11

la primase permet à l’ADN polymérase alpha de catalyser la rx de polymérisation d’un brin complémentaire au brin matrice, plus tard, l’ADN ploymérase alpha sera remplacée par l’ADN polymérase beta**

Question 12

Nomme les enzymes de réplication chez les procaryotes et ce qu’elles font

Answer 12

•ADN polymérase I:

Répare l’ADN et prend part à la synthèse de l’un des brins au cours de la réplication.

•ADN polymérase II :

Collabore à la réparation de l’ADN

•ADN polymérase III :

Composant-clef du réplicateur et enzyme principale de la réplication de l’ADN, assure l’élongation de la chaîne au cours de sa réplication.

Question 13

Donne le rôle de…

a) Les ADN polymérases α et δ
b) l’ADN polymérase β
c) l’ADN polymérase γ

Answer 13

a) effectuent les étapes d’allongement de la réplication d’ADN
b) est une enzyme de réparation présente dans le noyau
c) sert à répliquer l’ADN mitochondrial.

Question 14

Combien de type d’ADN polymérase chez l’humain?

Answer 14

14

Question 15

La synthèse de l’ADN polymérase progresse toujours de l’ext.. à l’ext ..

Answer 15

L’ext 5’ à 3’

Question 16

Explique la différence entre le brin avancé et le brin retardé

Answer 16

Le brin avancé est celui qui se polymérise dans le même sens que le déplacement de la fourche de réplication

Le brin retardé se polymérise dans le sens inverse du déplacement de la fourche de réplication

Question 17

Deux complexes du dimère de l’holoenzyme d’ADN polymérase III sont placés ………, l’un fait la synthèse du brin avancé, l’autre du brin retardé.

Answer 17

À la fourche

Question 18

le brin retardé est synthétisé de façon discontinue, explique comment

Answer 18

en petits fragments 5’→ 3’ dans le sens opposé à celui du déplacement de la fourche, l’amorce d’ARN est présente très près de la fourche

Question 19

Comment on appelle les petits fragments 5’ 3’ du brin retardé

Answer 19

fragments d’okasaki

Question 20

QUi est ce qui synthétise les amorces d’ArN

Answer 20

La synthèse des amorces d’ARN est catalysée par une enzyme appelée primase, produite par l’expression du gène dnaG de E. coli.

Question 21

Chaque amorce complémentaire d’un segment de la matrice du brin retardé, est prolongée à partir de son extrémité ……… par …….. pour former un fragment d’Okazaki.

Answer 21

3’

Adn pol 3

Question 22

Combien de nucléotide dans un fragment Okasaki selon si eucaryote ou procaryote

Answer 22

100-200 nucléotides (eucaryotes)

1000-2000 nucléotides (bactéries)

Question 23

Explique les rôles

a) la Rnase H,
b) ADN polymérase I (E.coli) ou δ (eucaryotes)
c) l’ADN ligase.

Answer 23

a) digère l’amorce d’ARN
b) remplace l’amorce d’ARN digéré par de l’ADN
c) relie les fragments d’okasaki adjacents

Question 24

Explique à quoi sert la protéine TUS chez l’E.coli

Answer 24

En inhibant l’activité hélicase du réplicateur, elle empêche la fourche de dépasser le site de terminaison, zone opposée à l’origine de réplication sur chromosome E.coli fermé en cercle.

Question 25

Chez les eucaryotes, la terminaison de la réplication survient lors de la rencontre de…

Answer 25

Deux réplisomes provenant de deux origines de réplication différentes

Question 26

Donne les majeures différences entre la réplication de l’ADN du chromosome procaryote vs des chromosomes eucaryotes

Answer 26

la taille bien supérieure des génomes eucaryotes

la présence de plusieurs origines de réplication chez eucaryotes et un seul chez les procaryotes

l’ADN eucaryote est tassé en chromatine.

Question 27

À quoi on attribue la lenteur relative du glissement de la fourche de réplication chez les eucaryotes

Answer 27

à la fixation d’histones à l’ADN et à son empaquetage en nucléosome.

Question 28

QU’est ce qu’un nucléosome

Answer 28

enroulement de l’ADN autour d’un histone

Question 29

La réplication des chromosomes eucaryotes s’accompagne d’une synthèse concomitante d’histones. Explique leur apparition lors de la réplication d’ADN

Answer 29

Les histones néoformées vont se fixer à l’ADN en arrière de la fourche de réplication, peu de temps après la synthèse des nouveaux brins.

Question 30

L’ADN est la seule macromolécule que la cellule peut réparer, explique les deux raisons pourquoi

Answer 30

• Les lésions dans l’ADN menacent plus l’intégrité de l’organisme que le surcroît de dépenses énergétiques investi dans la réparation de l’ADN.
• La cellule ne tire aucun avantage à réparer ses autres types de macromolécules.

Question 31

Quelles sont les risques d’un ADN endommagé?

Answer 31

L’ADN endommagé menace l’organisme, car les lésions touchant un gène codant pour une protéine essentielle peuvent entraîner la mort.

L’accumulation de dommages causés à l’ADN au cours du temps aboutit également à une perte progressive de fonctions cellulaires ou à une croissance anarchique des cellules (cancer).

Question 32

Explique le phénomène qui INDUIT le mécanisme de photoréactivation

Answer 32

L’ADN est particulièrement sensible aux rayons UV qui provoquent une dimérisation des thymine empilées de l’ADN bicaténaire. La réplication devient impossible en présence de dimères de thymine, probablement parce que les dimères distordent le brin matrice; pour survivre, la cellule doit éliminer ces dimères.

Question 33

Nomme des organismes qui ont recours au mécanisme de photoréactivation et dautres qui n’y ont pas recours

Answer 33

E. coli, les levures et certaines espèces de plantes et d’animaux (pas mammifères) font le mécanisme

un grand nombre d’espèces, l’Homme y compris, sont dépourvues de ce mécanisme de réparation.

Question 34

Explique le mécanisme de photoréactivation et nomme son enzyme effectrice

Answer 34

Le mécanisme de réparation le plus simple est la photoréactivation. Il implique la fixation d’une enzyme photoréactivatrice (photolyase) qui va se fixer sur l’ADN en face du dimère de thymine. Dès que le complexe ADN-enzyme est activé par la lumière (spectre visible), la réaction de dimérisation s’inverse.

Question 35

Explique la réparation de l’ADN par excision de base

Answer 35

Quand les bases endommagées ne peuvent être directement réparées.

Les ADN glycosylases (11 chez l’humain) reconnaissent les base modifiées par la radiation, les oxydations et des substances chimiques. Après l’excision de la base incorrecte par hydrolyse de la liaison N-glycosidique, la glycosylase recrute l’enzyme endonuclease AP qui coupe la liaison phosphodiester 5’ à la ribose abasique (au milieu de la chaîne, par opposition aux endonucléases).

Question 36

que se passe-t-il quand on ajoute la cytosine dans l’eau

Answer 36

La désamination hydrolytique de la cytosine forme l’uracile.

Question 37

Quelle enzyme prévient la transformation de la cytosine en uracile quand on met la cytosine en contact avec l’eau?

Answer 37

Uracile-ADN glycosylase

Question 38

Dans quelle circonstance on fait la réparation de l’ADNpar excision de nucléotide (NER)

Answer 38

Mécanisme similaire au BER mais plutôt utilisé pour la réparation des dommages causés par la lumière UV et les radicaux libres.

Question 39

Explique la réparation par excision de nucléotide (NER)

Answer 39

Un segment contenant le nucléotide endommagé et environ 30 de ses voisins est enlevé et la lacune qui en résulte est comblée par une ADN polymérase qui utilise le brin complémentaire intact comme matrice et recollé par ADN ligase

Question 40

Explique le processus de jonction des extrèmités non-homologue et ce qui cause la cassure de la double hélice d’ADN menant à cette réparation

Answer 40

Les radiations et les radicaux libres causent des cassures de la double hélice.

Ku (protéine dimérique) reconnaît les extrémités d’ADN cassés et les aligne. Ku change alors de conformation et recrute une nucléase qui rogne jusqu’à 10 résidus. Les activités de nucléase, de polymérase (i.e. mu, allonge avec et sans matrice) et de ligase génèrent une molécule d’ADN sans cassure dont la séquence peut différer de celle de l’original.

Question 41

Quel type de réparation est la plus propice aux erreurs?

Answer 41

Jonction des extrémités non-homologues

Question 42

Explique les particularités de la recombinaison homologue

Answer 42

Nécessite une autre molécule d’ADN double brin homologue.

Pour qu’un simple brin d’ADN puisse envahir l’autre molécule d’ADN homologue, des protéines de recombinaison liant l’ADN simple-brin sont nécessaires (RecA chez E. coli et Rad51 chez l’humain)

Question 43

Quelles sont les deux techniques de réparation les plus propices aux erreurs?

Answer 43

Jonction des extrémités non-homologues

&

Recombinaison homologue (mais moins propice que jonction)