Cours 11 - Contrôle De La Transcription Et Maturation De L’ADN Flashcards
Represseur lacI (Structure, Régulation, mécanisme)***
Structure: - LacI est un tétramère
Régulation:
1) Expression dépend du gène lacI 2) Régulé par l’ALLOLACTOSE (isomère ß-(1->6) du lactose)
Mécanisme
A) Absence de lactose
1) Fixation simultané sur 2 sites voisins de l’opéron
=> Formation d’un boucle
2) ARN s’attache mais ne peut pas démarré la transcription
B) Présence de lactose 1) Une partie transformé en allolactose 2) Fixation de l’allolactose au répresseur => Sa fixation induit une transformation 3) Dissociation du répresseur de son site de liaison sur l’opérateur => Inactivation du répresseur 4) L’ARN pol. transcrit l’opéron et induit l’expression des gènes
CRP (Aka, Régulation, Mécanisme)
Aka: - Cyclic AMP Receptor Protein
Régulation:
1) Le glucose inhibe la production d’AMPc
Mécanisme:
A) Présence d’AMPc
1) Liaison de CRP à l’ADN
=> Accélère l’initiation par le complexe de l’ARN pol.
B) Absence d’AMPc 1) CRP à une faible affinité pour l’ADN => PAS de transcription
1 Exemple d’activateur et de répresseur pour l’opéron lac
Répresseur:
1) LacI
Activateur:
1) CRP (CAP)
2 types de répresseurs***
1) Directe:
- Empêche l’ARN pol. de se lier au promoteur
2) Indirecte:
- Inhibe des réaction d’initiation comme l’isomérisation (Changement conformationnel du complexe)
- Empêche l’ARN pol. de quitter le promoteur
Facteurs de transcription (Qui, Structure, Classes)
Qui: - Eucaryotes
Structure:
- Possèdent un ou plusieurs domaine de fixation à l’ADN
Classes:
1) Constitutifs 2) Régulateurs
Vrai ou Faux
Les gènes exprimés de façon basale ont besoin de facteurs de transcription.
Vrai
À cause de la présence de chromatine qui cache la région du promoteur à l’ARN pol. et les facteurs généraux.
Facteurs de transcription régulateurs (Régulation, Structure, Exemple)
Régulation:
- Par le développement - Par des signaux spécifiques - Hormones - Signaux de stress - Voies de signalisation
Structure:
- 2 domaines fonctionnels 1) Domaine de liaison à l’ADN 2) Domaine de régulation de la transcription
Exemple: - p53
Éléments de réponse (Aka, Quoi, Où, Rôle)***
Aka: - Enhancers ou amplificateurs
Quoi: - Des SITES de fixation initiale des facteurs de transcription
Où: - En amont du promoteur (Souvent) ou en aval
Rôle: - Recruter le MÉDIATEUR, les facteurs GÉNÉRAUX et l’ARN pol.
** Peuvent agir à distance **
** Chaque FT lie de façon spécifique une séquence consensus qui constitue son élément de réponse **
Rôle des facteurs de transcription**
- Chaque facteur de transcription régule l’expression de MILLIERS de gènes (Même éléments de réponse)
1) Permet la différentiation cellulaire
- FT MyoD contrôle le tissu musculaire
- GATA1 contrôle les cellules rouges
- Une combinaison de FTs contrôle les cellules béta pancréatique (insuline)
2) Permet le développement
- Hétérodomaines contrôle de l’organisation
** Une combinaison de 4 FT convertie les cellules somatiques en cellules souches **
Hétérodomaine (Structure, élément de réponse)
Structure:
- Comporte une Hélice-tour-hélice (Structure 3D)
Élément de réponse: - La boite homéotique
Propriétés des amplificateurs (3)
1) Plusieurs centaines de bps
2) Lient plusieurs facteurs de transcription
3) La liaison est coopérative
Types de remaniement de l’ARN (3)***
1) La SOUSTRACTION de nucléotides aux transcrit primaires d’ARN
2) L’ADDITION à ces derniers de séquence nucléotidiques non codées par le gène correspondant
3) La modification COVALENTE de certaines bases
Comment appelle-t-on l’ensemble des modifications qui transforment les transcrits primaires d’ARN en molécules matures?***
La maturation de l’ARN
Vrai ou Faux
Les procaryotes n’ont pas de processus de maturation de l’ARNm**
Vrai
La traduction de l’ARNm démarre avant même que la transcription ne s’achève
Maturation de l’ARNm (Qui, Où)**
Qui: - Les EUCARYOTES
Où:
1) La transcription dans le noyau 2) La traduction dans le cytoplasme * * Les précurseurs d’ARNm n’interfèrent donc pas avec la traduction **
Les pores nucléaires (Quoi, Rôle)**
Quoi: - De grands complexes protéiques qui traversent la membrane du noyau
Rôle: - Ils sont les portes de sortie pour les ARNm
Mécanisme de la modification de l’extrémité 5’ (3)***
1) Élimination du groupe phosphate terminale (PHOSPHOHYDROLASE)
2) Liaison 5’-5’triphosphate entre le groupe 5’-diphosphate avec un GTP (GUANYLYLTRANSFÉRASE)
=> Coiffe
3) Méthylation de la nouvelle guanine (MÉTHYLTRANSFÉRASES)
** Commence dès que l’ARN émerge de la pol. II **
Rôle de la coiffe ***
1) PROTÈGE des 5’ exonucléase
- Grâce à la liaison 5’-5’triphosphate
2) TRANSFORME le précurseur d’ARNm en substrat pour d’autres enzymes nucléaire de maturation comme celles de l’EXCISION-ÉPISSAGE
3) Sert à ANCRER les ribosomes en vue de la synthèse protéique (Lorsque mature)
Mécanisme pour la modifications de l’extrémité 3’ ***
1) Transcription du SIGNAL de polyadénylation (AAUAAA)
2) Clivage du transcrit à une distance de ~10 à 20 nucléotides en aval du signal
3) Ajout de résidus d’adénosines catalysée par la poly(A) polymérase (jusqu’à 250)
=> Constitue un APPENDICE de polyadénylate (Queue de poly-A)
Rôles de la queue poly-A de l’extrémité 3’ ***
La queue Poly-A associé à PABP
=> Stabilise l’ARNm en le protègeant de la dégradation
Vrai ou Faux La poly(A) polymérase agit sans matrice
Vrai
Pour ajouter la queue poly-A
Terminaison torpille de la transcription eucaryote*
1) Clivage
2) Éxonucléase 5’-3’ (RAT1) dégrade l’ARN naissant
3) Rat1 collisionne avec l’ARN pol II
=> Fin de la transcription
4) Les queues poly-A s’associent fermement à PABP
=> Stabilise l’ARNm en le protégeant d’une dégradation de l’extrémité 3’
Vrai ou Faux
Il existe des ARNm eucaryotes dépourvus de queue poly-A*
Vrai
Vrai ou Faux
Les exons sont excisés
Faux
Les INTRONS sont excisés, les exons sont les parties conservées
Vrai ou Faux
Chez les procaryotes, la séquence du gène correspond à la séquence de l’ARNm
Vrai
Pas d’épissage
Processus d’épissage (Aka, Qui, Quoi, SIgnaux) ***
Aka: - Splicing
Qui: - Principalement chez les eucaryotes
Quoi: - Processus d’élimination des introns
Signaux:
1) Site d’épissage en 5’ - Entre l’extrémité 3’ de l’exon en amont et l’extrémité 5’ de l’intron 2) Site d’épissage en 3’ - Entre l’extrémité 3’ de l’intron et l’extrémité 5’ de l’exon en amont 3) Boite de branchement - Entre 20 et 50 nucléotides du site d’épissage 3’ - Comporte une adénosine CRUCIALE
Mécanisme de l’épissage ***
1) ATTAQUE NUCLÉOPHILE du 2’-OH du ribose de l’ADÉNOSINE de la boite de branchement sur le phosphate de la jonction exon-intron en 5’
=> Libération de l’extrémité 3’ de l’exon en amont
=> Une nouvelle réaction phosphodiester entre le 5’OH du premier nucléotide de l’intron et le 2OH de l’Adénosine
2) Le 3’-OH libéré au niveau de l’exon en amont ATTAQUE le phosphate de la JONCTION intron-exon en aval.
=> 2 exons ligaturés
=> l’intron cyclisé ou lasso au niveau de l’adénosine
=> Dégradé
Jonction des introns aux exons (Aka)
Aka: - Site d’épissage
Spliceosome*
Rôle: - Catalyser le processus d’épissage
Structure:
Complexe de 5 ribonucléoprotéines (U1, U2, U3, U5 et U6)
- Formées par un petit ARN nucléaire et plusieurs protéines
Mécanisme:
1) U1 S’ASSOCIE au site 5' de épissage par appariement de bases complémentaires. 2) U2 S’ASSOCIE à la boite de branchement. 3) U4 associé à U6 et U5 RAPPROCHE la jonction 5' de l'intron et la boite de branchement. 4) U4 et U1 QUITTENT le complexe. 5) Le 2'-OH du A de la boite de branchement COUPE la jonction 5' de l'intron. 6) Le 3'-OH du nucléotide en 3' de l'exon amont COUPE l'autre jonction. 7) L'ARNm épissé et l'intron en « lasso » sont LIBÉRÉ
Vrai ou Faux
Les réaction chimiques de transferification pendant l’épissage nécessite de l’ATP*
Faux
Elles n’ont pas besoin d’énergie
** Par contre le spliceosome contient des ARN hélicases qui hydrolyse l’ATP pour catalyser les changements de conformation requis pour l’épissage. **
Épissage alternatif de l’ARN (Quoi, %) ***
Quoi: - Création d’un réseau varié d’ARNm à partir d’un seul pré-ARNm
70% des gènes subissent un épissage alternatif
- En moyenne un gène donne naissance à 4 variants **
- Peut donner naissance à 100 000 protéines différentes **
Transcription de l’ADN ribosomique
Où: - Dans les nucléoles
Séquences codantes: - L’ARNr 18S - L’ARNr 5,8S - L’ARNr 28S \+ espaceurs non codants clivés par la suite
UBF (Aka, rôle, Mécanisme)*
Aka: - Facteur qui s’attache à UCE
Rôle: - Contrôle la transcription par l’ARN pol I
Mécanisme:
1) Liaison à UCE (Élément du contrôle en amont) 2) Recrutemtent de l’ARN pol I avec les facteurs généraux (SL1) - Les facteurs sont spécifiques à l’ARN pol I mais il y a aussi TBP
Quelle polymérase synthétise l’ARN ribosomique
ARN polymérase I
** ARN ribosomique = ARNr 18S, ARNr 5,8S et ARNr 28S **
Quelle polymérase synthétise l’ARNt et l’ARNr 5S
** L’ARNt et l’ARN 5S sont de petits ARNs **
L’ARN polymérase III
Facteurs généraux de l’ARN pol III*
TFIIIC:
1) Lie les boites A et B qui définissent les promoteurs 2) Recrute TFIIIB et l’ARN pol III
TFIIIB
TBP
Types d’ARN non codants (3)
1) snARN
2) snoARN
3) miARN
4) Autres
** 2% du total **
snARN (Aka, quoi)
Aka: - U RNA Quoi: - Petit ARN contenant beaucoup de U - En grande quantité dans les noyaux - Font partie de complexes protéines-ARN (snARN) - Exemple le spliceosome
** Sm = site de liaison aux protéines **
2 types d’introns autocatalytiques**
1) Groupe I (Protozoaire)
2) Groupe II (Mitochondrie)
- Ressemble à plusieurs domaine présents chez les snARN (Splicosome)
Vrai ou Faux
Le ribosome est un ribozyme**
Vrai
Tout comme le hammerhead et le hairpin
ARN d’interférence (Précurseurs, Rôle, Types) ***
Précurseurs:
- ARN à double brin => siRNA et piRNA - Hairpins => miRNA
Rôles:
- Inhibition de l’expression des ARNm (Agit comme guide pour cibler les ARN spécifiques)
Types:
1) siRNA 2) miARN 3) piRNA
Synthèse des siARN ***
Synthèse:
1) ARN double brin ou hairpins 2) Dicer catalyse la CONVERSION de l’ARN double brin en siARN double brin 3) RISC CHOISIT un des 2 brins comme guide 4) RISC coupe l’ARN cible
** RISC = RNA-induced silencing complex **
Vrai ou Faux
Tous les ARNm messager peuvent se lier avec un siARN spécifique
Vrai
miARN (Structure, caractéristique, Rôle)
Structure:
- 2 domaines (seed et région 3’UTR)
Caractéristique:
- Plusieurs cibles par miARN
Rôle:
- Empêche l’action endonucléase de RISC
=> Inhibe la traduction (Peut réprimer complétement)
Mécanisme de CRISPR
Voir biomol
Quelle type d’ARN compose la majorité de l’ARN en terme de masse
L’ARN ribosomal (80-90%)
Quelle type d’ARN compose la majorité de l’ARN en terme de nombre de molécule
L’ARNt
Structure des ARNs (3)*
1) L’ARN contient un ribose et uracile
2) L’ARN est souvent monocaténaire (Liaison intramoléculaire)
3) Structures secondaires et tertiaires complexes et variées
Bases modifiés des molécules d’ARNt
1) Méthylation des bases
2) Uridine en pseudouridine (Liaison N-glycosidique => C-glycosidique)
RNase P (Quoi, Rôle)
Quoi: - Une ribozyme
Rôle: - Maturation de l’ARNt
Rôle de l’ARN de transfert
Apporter les AA à la machinerie de traduction
Combien de sous-unité compose l’ARN polymérase bactérienne?*
5
Synthèse d’ARN
1) le 3’OH ATTAQUE le phosphate d’un NTP
2) FORMATION de liaisons phosphodiester
3) LIBÉRATION de 2 phosphates
** PAS d’amorce **
Rôle de l’élément σ
Indispensable à la RECONNAISSANCE du promoteur
** Chez les BACTÉRIES **
Chez les eucaryotes, qu’est-ce qui assure la reconnaissance du promoteur?
Les facteurs généraux de transcription
Initiation de la transcription chez les eucaryotes
1) REMODELAGE de la chromatine (ADN plus accessible)
A) Facteurs de transcription spécifiques (PAS de liaison au promoteur)
B) Complexes de remodelage qui ouvrent la chromatine
2) RECRUTEMENT du médiateur
3) RECRUTEMENT de facteurs généraux de la transcription et de l’ARN pol
Différents mécanismes des complexes de remodelage (SNF2)
1) Glissement
2) Déroulement de nucléosomes
3) L’éviction des histones
4) l’échange des histones
Acétylation des histones (Où, Roles, Enzymes)
Où: - Sur les résidu lysines
Rôles:
1) Décondenser la chromatine
2) Marque d’activation
Enzymes:
1) HAT: - Catalyse 2) HDAC: - Enlève cette modification
Médiateur de la transcription (Quoi, Rôle)
Quoi: - Un important complexe multiprotéique
Rôle: - Recrutement de l’ARN pol II et des facteurs généraux (En réponse aux facteurs de transcription)
