Cours 11 : Transcription + maturation ARN Flashcards
À l’aide de quelle enzyme la cellule peut-elle utiliser le lactose comme source d’énergie
La Bêta-galactosidase
En quoi la bêta-galactosidase convertit-elle le lactose
En glucose et en galactose
Allolactose (isomérisation : 50%)
Que veut-on dire par : la bêta galactosidase est inductible
Seulement présente en grande quantité en présence de lactose
Que se passe-t-il lorsque le répresseur Lac est attaché à l’opérateur
Impossible de faire la transcription de l’opéron de l’enzyme bêta galactosidase
Que se passe-t-il lorsque l’allolactose se fixe sur le répresseur Lac
Entraîne la dissociation du répresseur, ce qui permet à l’ARN polymérase de commencer à transcrire l’opéron
Mécanisme d’action du répresseur Lac
Se fixe simultanément sur 2 sites voisins du promoteur (O1 et O2) en induisant la formation d’une boucle dans l’ADN
Vrai ou Faux : La fixation du répresseur Lac empêche l’ADN polymérase de s’attacher au promoteur
Faux, elle s’y lie, mais le Lac empêche l’enzyme de démarrer la transcription
En absence d’AMPc, CRP a-t-elle une forte ou une faible affinité pour l’ADN
Faible
En présence d’AMPc, CRP se fixe à l’ADN
Qu’induit la liaison de CRP à l’ADN
L’accélération de l’initiation de la transcription par ARN polymérase
(catabolyte activator protein)
Quel composé inhibe la formation de l’AMPc
Le glucose
Qu’arrive-t-il à la transcription de l’opéron Lac quand :
1. Présence glucose + lactose
2. Absence glucose et lactose
3. Absence glucose, présence lactose
- Pas beaucoup de transcription
- Pas de transcription
- Beaucoup de transcription
À quoi servent les activateurs lors de la transcription
Accélérer la transcription à partir de promoteur peu puissants
Que font les répresseurs lors de la transcription
Freiner la transcription
2 façons utilisés par les répresseurs pour freiner la transcription
- Empêcher l’ARN polymérase d’atteindre le promoteur (encombrement)
- Inhibation de la réaction d’initiation (isomérisation) ou empêche l’enzyme de quitter le promoteur
Que possèdent les facteurs de transcription (FT) chez l’humain (2)
- Un ou plusieurs domaines de fixation à l’ADN qui se fixe à une séquence spécifique régulatrice de l’ADN
- Un domaine qui module la transcription
Qu’est ce que les facteurs de transcriptions constitutifs
Facteurs qui sont toujours nécessaires dans la cellule
Qu’est ce que les éléments de réponse
Site de fixation initial des FT (séquences consensus)
Que font les éléments de réponses
Ils recrutent des médiateurs, les facteurs généraux et l’ARN polymérase
Vrai ou faux : chaque facteur de transcription régule l’expression d’un seul gène
Faux, il régule l’expression de milliers de gènes
Où sont situés les éléments de réponses par rapport au promoteur
En amont
Vrai ou faux : les facteurs de transcription peuvent réprimer des gênes
Vrai
Par quoi sont régulés les FT
Modifications post-traductionnelles
Liaisons d’hormones
Autres FT
Vrai ou faux : chaque type cellulaire est régulé par une ou une combinaison spécifique des FT
Vrai
FT fibroblaste en cellule musculaire
MyoD
FT régulateur d’érythrocytes
GATA1
FT fibroblaste en cellules souches
Oct4
Sox2
Klf4
Myc
TF Bcells en macrophage
C/EBP alpha
TF Bcells en Tcells
Pax5
ablation
TF cellules exocrine en cellules bêta
Pdx1
Ngn3
MafA
À quoi contribue les protéines de domaine homéodomaine
Établissement de motifs spaciaux le long de l’axe corporel (identité des structures corporelles)
Propriétés des amplificateurs (4)
- Plusieurs centaine de bps
- Plusieurs éléments de réponse
- Lient plusieurs FT
- Liaison coopérative
Qu’est ce qu’un coactivateur
Aide à enlever l’effet répresseur des histones (modifie les histones)
Qu’est ce qu’un corépresseur
Oppose l’action de coactivateurs, ferme la chromatine ce qui empêche la transcription
Vrai ou faux : l’ARN acquière sa structure finale dès qu’ils sont libérés du complexe transcripteur
Faux, leur structure finale et leurs fonctions biologiques qu’après avoir subi de profonds remaniements
3 types de remaniement des transcrits primaires de l’ARN
- Soustraction de nucléotides aux transcrits primaires d’ARN
- Addition de séquences nucléotiques non-codées par le gène correspondant
- Modification covalente de certaines bases
Comment se nomme l’ensemble des modifications qui transforment les transcrits primaires d’ARN en molécules matures
Maturation de l’ARN
Vrai ou faux : chez les procaryote, le transcrit primaire d’ARNm est traduit tel quel
Vrai, la traduction démarre avant même que la transcription soit terminé
Où se passe la traduction et où se passe la transcription de l’ARN chez les eucaryotes
Transcription : Dans le noyau
Traduction : Dans le cytoplasme
Que permet le fait que la traduction et la transcription de l’ARN ne soit pas fait au même endroit chez les eucaryotes
Les précurseurs d’ARNm sont remaniés dans le noyau, sans interférer avec le processus de traduction
Quelle est la porte de sortie des ARNm chez les eucaryotes
Le pore nucléaire
Modification de l’extrémité 5’ de l’ARN messager (3)
- Élimination du groupe phosphate terminal (phosphohydrolase)
- Groupe 5’-diphosphate réagit avec GTP = liaison 5’-5’-triphosphate (coiffe) (guanylyltransférase)
- Coiffe modifiée par méthylationde la nouvelle guanine (méthyltransférase) Possible groupes hydroxyles-2’ 2 premier nucléotides
Rôle de la coiffe (3)
- Protège la molécule d’ARNm de l’action des 5’ exonucléases
- Transforme ARNm en subtrat pour des enzymes nucléaires de maturation
- Ancrage des ribosomes (synthèse protéique
Où sont associées les enzymes qui catalysent la formation de la coiffe
À la queue C-terminale de l’ARN polymérase II
Modification de l’extrémité 3’ de l’ARNm
- Addition d’une série d’adénosine à l’aide d’ATP (PolyA polymérase)
À quel moment l’ARN naissant est-il scindé
Dès que l’ARN polymérase II a transcrit la séquence consensus du signal de polyadénylation (AAUAAA)
À quel endroit se produit la coupure de l’ADN naissant
À distance d’environ 10-20 nucléotides en aval du signal poly A
Comment se nomme les 250 nucléotides qui constitue l’appendice de polyadénylate
Queue polyA
Quelle enzyme dégrade l’ARN naissante après clivage
Une exonucléase (Rat1) 5’-3’
Quand est-ce que la transcription de l’ARN se termine
lorsque Rat1 fait une collision avec l’ARN polymérase II
Vrai ou faux : les queues poly-A d’ARNm précurseurs et d’ARN matures s’associent fermement à un protéine de 78kDa (PABP)
Vrai
Quel est le rôle du complexe ARN-PABP
Stabilise l’ARNm en le protégeant d’une dégradation à partir de 3’
Qu’est-ce qu’un intron
Séquence intercalaire excisée du transit primaire d’ARN (absente de la molécule mature)
Qu’est ce qu’un exon
Séquence présente à la fois dans le transcrit primaire d’ARN et dans la molécule mature d’ARN
Qu’est ce que les sites d’épissage
Séquences consensus se trouvant aux extrémités 5’ et 3’ des introns
2 étapes du processus d’épissage
- 2’ OH sur l’adénosine de l’intron attaque la liaison phosphodiester à l’extrémité 5’ de l’intron, ce qui forme un lasso e libérant l’extrémité 3’ de l’exon
- le 3’OH libre de l’exon attaque le 5’ phosphate du 2e exon, ce qui forme une liaison phosphodiester entre les 2 exons
Qui s’occupe de l’épissage
Les spliceosomes
De quoi sont formés les spliceosomes
5 molécules d’ARN (snARN : petits ARN nucléaires)
Vrai ou faux : les spliceosomes ont besoin d’ATP pour fonctionner
Vrai, pour permettre le changement de conformation
À quoi sont spécifiques les produits d’épissage alternatif
Aux tissus spécialisés
Rôle ARN polymérase I
Synthèse de l’ARN ribosomique
Initiation de la transcription avec ARN polymérase I (2 étapes)
- UBF (facteur de transcription) s’attache à UCE (élément de commande)
- SL1 (contient TATA binding protein) lie le complexe UBF-ADN
Rôle ARN polymérase III
Synthèse de l’ARNt et l’ARNr 5S
Initiation de la transcription avec ARN polymérase III
- TFIIIC lie les boîtes A et B (commande transcription gènes ARNt) du promoteur
- TFIIIB arrive et recrute l’ARN pol. III
Caractéristiques snARN
- petits ARN contenant beaucoup de U
- Fortement appariés et modifiés et présents en grande qté dans noyau
- Font partie des spliceosomes
- Sm=site de liaison aux protéines
Qu’est-ce qu’un ribozyme
ARN avec une activité catalytique
Peut s’autoépisser
Qu’est-ce que l’interférence d’ARN
inhibition de l’expression des ARNm par des petits ARN interférents (siARN, miARN, pi ARN)
Comment fonctionne l’interférence d’ARN (siARN, 3 étapes)
- Dicer catalyse la conversion de l’ARn double brin en siARN double brin
- RISC choisit un brin de l’ARN double brin comme guide
- RISC a une activité de coupure de l’ARN cible
Différence entre interférence avec siARN et miARN
RISC en coupe pas les cibles, mais inhibe leur traduction
2 options d’attaque du miARN
- Attaquer le gène le plus important
- Attaquer une panoplie de petits gènes
Quelle technologie aurait modifié le gène CCR5 rendant des bébés résistants au VIH
CRISPR-Cas9
Qu’est ce qu’un ARN codant et non-codant
Codant : porte l’information pour déterminer la séquence d’une protéine
Non-codant : ne code pas pour une protéine, leur fonction est accomplie par l’ARN
Quel type d’ARN, en terme de masse et de molécule, est le plus abondant
Masse : L’ARNr
Molécule : ARNt
Caractéristiques structure de l’ARN
Ribose (2’OH)
U au lieu de T
Ribopolynucléotides monocaténaires
Structure 3D variés
Régions appariés + courtes
Bases modifiées
Appariement bases intramoléculaires
Quelle est l’utilité d’avoir des bases modifiées dans l’ARN
Augmenter la diversité structurale en
- Déterminant la liaison à des protéines ou d’autres ARN
Qu’est ce que la transcription
Processus par lequel l’information dans l’ADn est communiquée à l’ARN (disponible synthèse protéines)
Qu’est ce qu’un ARNt, ARNm et ARNr
ARNt : apporte les AA à la machinerie de traduction
ARNm : Séquence complémentaire à 1 des brins d’ADN qui est traduit en protéine par les ribosomes
ARNr : Occupe la + grande partie du ribosome
Vrai ou faux : L’ARN nouvellement synthétisée est libéré seulement sous la forme simple brin
Faux, il y a une petite hélice ARN/ADN
Combien de sous-unités compte l’ARN polymérase bactérienne
5
Synthèse d’ARN (simplifiée, 3 étapes)
- 3’OH attaque le P-alpha d’un NTP
- Formation de la liaison phosphodiester
- Libération de PPi
Qu’est ce qui est indispensable à la reconnaissance du promoteur chez les batéries
Élément sigma
Chez les eucaryotes, qui fait la reconnaissance du promoteur
Les facteurs généraux de transcriptions
Quels types de séquence lie sigma chez les bactéries
Séquences -35 et -10
Pourquoi l’initiation de la transcription ne peut pas commencer avec l’ARN polymérase et ses facteurs accessoires qui lie le promoteur
- L’ADN est beaucoup plus abondant
- L’ADN est condensé dans la chromatine
3 étapes de l’initiation de la transcription
- Remodelage de la chromatine
- Recrutement du médiateur
- Recrutement de l’ARN pol + facteurs généraux
Que font les pionniers (initiation de la transcription)
reconnaissent leur site de liaison à l’ADN et recrutent des complexes de remodelage
Que font les complexes de remodelage de la chromatine
Vont ouvrir la chromatine et exposer la région du promoteur
Fonctionnement complexes de remodelage de la chromatine
Contiennent une ATPase (superfamille SNF2) et catalyse le glissement/déroulement de nucléosomes et l’éviction/échange des histones
Comment peuvent être modifiés les queues N-terminales des histones contenant des lysines
Acétylation
Méthylation
Que détermine le code des histones
La liaison des différents facteurs à la chromatine et sa conformation ouverte/fermée
Quelle modification des histones servent à l’activation de la chromatine et à la répression des gênes
Activation : Méthylation lysine 4 (H3), acétylation lysines 9 (H3) et 16 (H4)
Répression : Méthylation lysines 9 et 27 (H3)
Quelle enzyme font l’acétylation des histones, et enlève le groupe acétyl
Acétylation : histone acétyltransférase
Enlève : Histone désacétylases
Que recrute le médiateur
Facteurs généraux
ARN polymérase
(contact avec facteurs de transcription, chromatine modifiée)
Quel facteur général est similaire au facteur sigma bactérien
TFIIB
Quelle est la sous unité de TFIID lie le TATA box
TBP
TAF1 (protéine de TFIID) a plusieurs motifs qui lui permettent de :
- Lier TBP
- Activité HAT
- Bromodomaine (lier lysine acétylées)
- Activité kinase
- Activité monoubiquitine ligase de l’histone H1
Utilité TFIIH lors de l’initiation
- possède des hélicases qui déroulent l’ADN et forment la bulle de transcription
- Activité kinase sur la sérine 5 du domaine C terminal génère la forme active de l’ARN pol. II
Qu’est ce qui permet le changement de l’ARN po. II du mode d’initiation au mode d’élongation
Phosphorylation du CTD en sérine 2 par la kinase CDK9
Quelle partie de l’ARn pol. II sépare l’hybride ARN-ADN
Le gouvernail
Que se passe-t-il lorsque l’ARN pol. II commet une erreur
- ARN mésapparié ressort du site actif à travers le canal par lequel rentrent les ribonucléotides
- TFIIS stimule l’ARN polymérase à raboter l’ARN
- La transcription reprend à l’extrémité 3’ de l’ARN tronqué
Est-ce que les nucléosomes se détache de l’ADN pour permettre sa transcription
Non, l’ARN polymérase fait le tour
2 types de mécanisme pour la terminaison de la transcription
- Séquence d’ADN rend le complexe d’élongation instable après la transcription (boucle)
- Protéine qui favorise la dislocation du complexe d’élongation (Rho-dépendante)
Que lie la protéine Rho (terminaison transcription)
Lie les séquences libres de ribosomes dans l’ARNm (riches en C, pauvres en G, pas de structures secondaires)
