Cours 10 : Réplication et réparation de l'ADN Flashcards
Donne les 3 rôles de l’ADN
Porteur de l’info génétique
Rôle dans la stabilité de l’information
Rôle dans la transmission
Explique brievement la transition de l’ADN en protéine et les exceptions dans les étapes
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
Explique la réplcation semi conservative et de qui l’idée provient
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.
Donne 4 caractéristiques de la synthèse de l’ADN
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’
Eucaryotes vs procaryotes:
a) Vitesse de réplication
b) Combien d’origine de réplication
c) comment on retrouve l’ADN (confo)
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
a) Combien de paire de base par chromosome eucaryote
b) Combien de paire de base dans ADN procaryote
a) 1,5x10*8 pb/ chromosome
b) 5x10*6 pb
Qui est ce qui?
dénature et déroule le complexe d’ADN
L’hélicase
Explique la réplication à double sens de du chromosome bactérien e.coli
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
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?
Parce que la réplication de l’ADN eucaryote se fait à plusieurs origines de réplication!!!
QU’est ce que la primase et quel est son rôle
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
Explique la polymérisation de l’ADN à partir de la primase
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**
Nomme les enzymes de réplication chez les procaryotes et ce qu’elles font
•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.
Donne le rôle de…
a) Les ADN polymérases α et δ
b) l’ADN polymérase β
c) l’ADN polymérase γ
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.
Combien de type d’ADN polymérase chez l’humain?
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La synthèse de l’ADN polymérase progresse toujours de l’ext.. à l’ext ..
L’ext 5’ à 3’
Explique la différence entre le brin avancé et le brin retardé
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
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.
À la fourche
le brin retardé est synthétisé de façon discontinue, explique comment
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
Comment on appelle les petits fragments 5’ 3’ du brin retardé
fragments d’okasaki
QUi est ce qui synthétise les amorces d’ArN
La synthèse des amorces d’ARN est catalysée par une enzyme appelée primase, produite par l’expression du gène dnaG de E. coli.
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.
3’
Adn pol 3
Combien de nucléotide dans un fragment Okasaki selon si eucaryote ou procaryote
100-200 nucléotides (eucaryotes)
1000-2000 nucléotides (bactéries)
Explique les rôles
a) la Rnase H,
b) ADN polymérase I (E.coli) ou δ (eucaryotes)
c) l’ADN ligase.
a) digère l’amorce d’ARN
b) remplace l’amorce d’ARN digéré par de l’ADN
c) relie les fragments d’okasaki adjacents
Explique à quoi sert la protéine TUS chez l’E.coli
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.
Chez les eucaryotes, la terminaison de la réplication survient lors de la rencontre de…
Deux réplisomes provenant de deux origines de réplication différentes
Donne les majeures différences entre la réplication de l’ADN du chromosome procaryote vs des chromosomes eucaryotes
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.
À quoi on attribue la lenteur relative du glissement de la fourche de réplication chez les eucaryotes
à la fixation d’histones à l’ADN et à son empaquetage en nucléosome.
QU’est ce qu’un nucléosome
enroulement de l’ADN autour d’un histone
La réplication des chromosomes eucaryotes s’accompagne d’une synthèse concomitante d’histones. Explique leur apparition lors de la réplication d’ADN
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.
L’ADN est la seule macromolécule que la cellule peut réparer, explique les deux raisons pourquoi
- 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.
Quelles sont les risques d’un ADN endommagé?
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).
Explique le phénomène qui INDUIT le mécanisme de photoréactivation
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.
Nomme des organismes qui ont recours au mécanisme de photoréactivation et dautres qui n’y ont pas recours
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.
Explique le mécanisme de photoréactivation et nomme son enzyme effectrice
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.
Explique la réparation de l’ADN par excision de base
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).
que se passe-t-il quand on ajoute la cytosine dans l’eau
La désamination hydrolytique de la cytosine forme l’uracile.
Quelle enzyme prévient la transformation de la cytosine en uracile quand on met la cytosine en contact avec l’eau?
Uracile-ADN glycosylase
Dans quelle circonstance on fait la réparation de l’ADNpar excision de nucléotide (NER)
Mécanisme similaire au BER mais plutôt utilisé pour la réparation des dommages causés par la lumière UV et les radicaux libres.
Explique la réparation par excision de nucléotide (NER)
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
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
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.
Quel type de réparation est la plus propice aux erreurs?
Jonction des extrémités non-homologues
Explique les particularités de la recombinaison homologue
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)
Quelles sont les deux techniques de réparation les plus propices aux erreurs?
Jonction des extrémités non-homologues
&
Recombinaison homologue (mais moins propice que jonction)
