Cours 11 - Contrôle De La Transcription Et Maturation De L’ADN

Question 1

Represseur lacI (Structure, Régulation, mécanisme)***

Answer 1

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

Question 2

CRP (Aka, Régulation, Mécanisme)

Answer 2

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

Question 3

1 Exemple d’activateur et de répresseur pour l’opéron lac

Answer 3

Répresseur:
1) LacI

Activateur:
1) CRP (CAP)

Question 4

2 types de répresseurs***

Answer 4

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

Question 5

Facteurs de transcription (Qui, Structure, Classes)

Answer 5

Qui: - Eucaryotes

Structure:
- Possèdent un ou plusieurs domaine de fixation à l’ADN

Classes:

1) Constitutifs
2) Régulateurs

Question 6

Vrai ou Faux

Les gènes exprimés de façon basale ont besoin de facteurs de transcription.

Answer 6

Vrai

À cause de la présence de chromatine qui cache la région du promoteur à l’ARN pol. et les facteurs généraux.

Question 7

Facteurs de transcription régulateurs (Régulation, Structure, Exemple)

Answer 7

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

Question 8

Éléments de réponse (Aka, Quoi, Où, Rôle)***

Answer 8

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 **

Question 9

Rôle des facteurs de transcription**

Answer 9

• 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 **

Question 10

Hétérodomaine (Structure, élément de réponse)

Answer 10

Structure:
- Comporte une Hélice-tour-hélice (Structure 3D)

Élément de réponse: - La boite homéotique

Question 11

Propriétés des amplificateurs (3)

Answer 11

1) Plusieurs centaines de bps
2) Lient plusieurs facteurs de transcription
3) La liaison est coopérative

Question 12

Types de remaniement de l’ARN (3)***

Answer 12

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

Question 13

Comment appelle-t-on l’ensemble des modifications qui transforment les transcrits primaires d’ARN en molécules matures?***

Answer 13

La maturation de l’ARN

Question 14

Vrai ou Faux

Les procaryotes n’ont pas de processus de maturation de l’ARNm**

Answer 14

Vrai

La traduction de l’ARNm démarre avant même que la transcription ne s’achève

Question 15

Maturation de l’ARNm (Qui, Où)**

Answer 15

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 **

Question 16

Les pores nucléaires (Quoi, Rôle)**

Answer 16

Quoi: - De grands complexes protéiques qui traversent la membrane du noyau

Rôle: - Ils sont les portes de sortie pour les ARNm

Question 17

Mécanisme de la modification de l’extrémité 5’ (3)***

Answer 17

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 **

Question 18

Rôle de la coiffe ***

Answer 18

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)

Question 19

Mécanisme pour la modifications de l’extrémité 3’ ***

Answer 19

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)

Question 20

Rôles de la queue poly-A de l’extrémité 3’ ***

Answer 20

La queue Poly-A associé à PABP

=> Stabilise l’ARNm en le protègeant de la dégradation

Question 21

Vrai ou Faux
La poly(A) polymérase agit sans matrice

Answer 21

Vrai

Pour ajouter la queue poly-A

Question 22

Terminaison torpille de la transcription eucaryote*

Answer 22

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’

Question 23

Vrai ou Faux

Il existe des ARNm eucaryotes dépourvus de queue poly-A*

Answer 23

Vrai

Question 24

Vrai ou Faux

Les exons sont excisés

Answer 24

Faux

Les INTRONS sont excisés, les exons sont les parties conservées

Question 25

Vrai ou Faux

Chez les procaryotes, la séquence du gène correspond à la séquence de l’ARNm

Answer 25

Vrai

Pas d’épissage

Question 26

Processus d’épissage (Aka, Qui, Quoi, SIgnaux) ***

Answer 26

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

Question 27

Mécanisme de l’épissage ***

Answer 27

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

Question 28

Jonction des introns aux exons (Aka)

Answer 28

Aka: - Site d’épissage

Question 29

Spliceosome*

Answer 29

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

Question 30

Vrai ou Faux

Les réaction chimiques de transferification pendant l’épissage nécessite de l’ATP*

Answer 30

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. **

Question 31

Épissage alternatif de l’ARN (Quoi, %) ***

Answer 31

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 **

Question 32

Transcription de l’ADN ribosomique

Answer 32

Où: - Dans les nucléoles

Séquences codantes:
	- L’ARNr 18S
	- L’ARNr 5,8S
	- L’ARNr 28S
	\+ espaceurs non codants clivés par la suite

Question 33

UBF (Aka, rôle, Mécanisme)*

Answer 33

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

Question 34

Quelle polymérase synthétise l’ARN ribosomique

Answer 34

ARN polymérase I

** ARN ribosomique = ARNr 18S, ARNr 5,8S et ARNr 28S **

Question 35

Quelle polymérase synthétise l’ARNt et l’ARNr 5S

Answer 35

** L’ARNt et l’ARN 5S sont de petits ARNs **

L’ARN polymérase III

Question 36

Facteurs généraux de l’ARN pol III*

Answer 36

TFIIIC:

1) Lie les boites A et B qui définissent les promoteurs
2) Recrute TFIIIB et l’ARN pol III

TFIIIB

TBP

Question 37

Types d’ARN non codants (3)

Answer 37

1) snARN
2) snoARN
3) miARN
4) Autres

** 2% du total **

Question 38

snARN (Aka, quoi)

Answer 38

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 **

Question 39

2 types d’introns autocatalytiques**

Answer 39

1) Groupe I (Protozoaire)

2) Groupe II (Mitochondrie)
- Ressemble à plusieurs domaine présents chez les snARN (Splicosome)

Question 40

Vrai ou Faux

Le ribosome est un ribozyme**

Answer 40

Vrai

Tout comme le hammerhead et le hairpin

Question 41

ARN d’interférence (Précurseurs, Rôle, Types) ***

Answer 41

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

Question 42

Synthèse des siARN ***

Answer 42

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 **

Question 43

Vrai ou Faux

Tous les ARNm messager peuvent se lier avec un siARN spécifique

Answer 43

Vrai

Question 44

miARN (Structure, caractéristique, Rôle)

Answer 44

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)

Question 45

Mécanisme de CRISPR

Answer 45

Voir biomol

Question 46

Quelle type d’ARN compose la majorité de l’ARN en terme de masse

Answer 46

L’ARN ribosomal (80-90%)

Question 47

Quelle type d’ARN compose la majorité de l’ARN en terme de nombre de molécule

Answer 47

L’ARNt

Question 48

Structure des ARNs (3)*

Answer 48

1) L’ARN contient un ribose et uracile
2) L’ARN est souvent monocaténaire (Liaison intramoléculaire)
3) Structures secondaires et tertiaires complexes et variées

Question 49

Bases modifiés des molécules d’ARNt

Answer 49

1) Méthylation des bases

2) Uridine en pseudouridine (Liaison N-glycosidique => C-glycosidique)

Question 50

RNase P (Quoi, Rôle)

Answer 50

Quoi: - Une ribozyme

Rôle: - Maturation de l’ARNt

Question 51

Rôle de l’ARN de transfert

Answer 51

Apporter les AA à la machinerie de traduction

Question 52

Combien de sous-unité compose l’ARN polymérase bactérienne?*

Answer 52

5

Question 53

Synthèse d’ARN

Answer 53

1) le 3’OH ATTAQUE le phosphate d’un NTP
2) FORMATION de liaisons phosphodiester
3) LIBÉRATION de 2 phosphates

** PAS d’amorce **

Question 54

Rôle de l’élément σ

Answer 54

Indispensable à la RECONNAISSANCE du promoteur

** Chez les BACTÉRIES **

Question 55

Chez les eucaryotes, qu’est-ce qui assure la reconnaissance du promoteur?

Answer 55

Les facteurs généraux de transcription

Question 56

Initiation de la transcription chez les eucaryotes

Answer 56

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

Question 57

Différents mécanismes des complexes de remodelage (SNF2)

Answer 57

1) Glissement
2) Déroulement de nucléosomes
3) L’éviction des histones
4) l’échange des histones

Question 58

Acétylation des histones (Où, Roles, Enzymes)

Answer 58

Où: - Sur les résidu lysines
Rôles:
1) Décondenser la chromatine
2) Marque d’activation

Enzymes:

1) HAT: - Catalyse
2) HDAC: - Enlève cette modification

Question 59

Médiateur de la transcription (Quoi, Rôle)

Answer 59

Quoi: - Un important complexe multiprotéique

Rôle: - Recrutement de l’ARN pol II et des facteurs généraux (En réponse aux facteurs de transcription)