Cours 2 - Chromatine Flashcards
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
À combien de % est associé l’ADN à des protéines?
Elles constituent 50% de la masse moléculaire d’un chromosome eucaryote
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
L’empaquetage de l’ADN en chromosome particpe à plusieurs fonctions importantes. Lesquelles?
- Le chromosome donne une forme compacte à l’ADN
- Protège de certaines altérations
- Peut être transmis de façon efficace aux 2 cellules filles quand la cellule se divise
- Confère une organisation générale particulière à chaque molécule d’ADN: gouverne l’expression des gènes et la recombinaison
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Quel nom attribuons-nous au complexe d’ADN associé à ses protéines dans les cellules eucaryotes?
Chromatine
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
La majorité de ces protéines associé à l’ADN sont ____a)____ et ____b)____. Comment s’appellent-elles?
a) petites
b) basiques
Histones
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Y’a-t-il d’autres protéines présentes?
Oui, les protéines non-histones qui font de la réplication, transcription, etc.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Les protéines de la chromatine réalisent une autre fonction essentielle. Laquelle?
La compaction de l’ADN.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Vrai ou Faux?
Une cellule humaine contient 3x10^9 pb par jeu haploïde de chormosomes.
Vrai
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Quel est le diamètre du noyau d’une cellule humaine?
10 à 15 microm
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
De quoi résulte la première compaction de l’ADN?
De l’association des histones régulièrement disposées le long de l’ADN pour former des nucléosomes.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
En quoi consiste la première étape de la compaction de l’ADN? Quel est leur rôle?
Formation des nucléosomes. Ils vont réduire jusqu’à 10 000 fois la longueur de la molécule d’ADN. Ils vont par la suite mener à la compaction de l’ADN ce qui va limiter son accessibilité.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Que permet le remaniement local de certaines nucléosomes? Par quoi est effectué ce remaniement?
Permet à des régions spécifiques de l’ADN d’interargir avec d’autres protéines. Il est effectué par des enzymes qui modifient et remodèlent les nucléosomes.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Vrai ou Faux?
Les chromosomes peuvent uniquement être circulaires dans les procaryotes, et linéaires dans les eucaryotes.
Partiellement faux, les procaryotes peuvent contenir des chromosomes linéaires ou circulaires, voire même les deux, mais cette diversité est absente chez les eucaryotes (possèdent seulement plusieurs chromosomes linéaires)
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Nommez les exigences que possèdent chacun des deux types de chromosomes (circulaires et linéaires)
Chromosomes linéaires: Exigent d’être protégés de la dégradation enzymatique sur les extrémités de leur ADN
Chromosomes circulaires: Nécessitent l’action de topoisomérare pour séparer les 2 molécules filles après la réplication.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Les cellules procaryotes n’ont généralement qu’une seule copie complète de leur(s) chromosome(s), empaqueté dans une structure. Comment se nomme-t-elle?
Nucléoïde
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Définissez les plasmides
Un ou plusieurs petits ADN indépendants présents en plusieurs copies par cellule, que portent souvent les procaryotes.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Dites si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses:
1. La majorité des cellules eucaryotes sont diploïdes
2. Les cellules haploïdes contiennent 1 copie de chaque chromosome (ovule et spermatozoïde)
3. Les 2 copies d’un chromosome dont dites hétérologues et dérivent de chacun des 2 parents.
4. Les cellules polyploïdes possèdent plus 2 copies de chaque chromosome.
5. La plupart des cellules polyploïdes peuvent facilement se diviser.
- Vrai
- Vrai
- Faux, homologues
- Vrai
- Faux, ne se divisent plus
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Donnez les caractéristiques des mégacaryocytes
- Cellules polyploïdes spécialisées (28 copies de chromosomes)
- Cellules géantes de la moelle hématopoïétique
- Responsable de la production des plaquettes sanguines dépourvues de chromosomes
- Son cytoplasme se fragmente en milliers de plaquettes sanguines = thrombopoïèse = en 4 à 5 jours
- Maintiennent un très haut niveau d’activité métabolique, nécessaire à la production massive des plaquettes
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Quelle corrélation pouvons-nous établir avec la complexité de l’organisme
La densité génique (le nombre de gène/Mb) qui établi la corrélation entre le nombre de gènes (et non la taille du gène) avec la complexité de l’organisme
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Que code la grande majorité du chromosome unique de E.coli?
Des protéines ou des ARN non-codants essentiels (ARNr ou ARNt)
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Quels sont les deux facteurs qui peuvent expliquer la faible densité génique chez les eucaryotes?
- L’augmentation de la taille des gènes
- L’augmentation de la séquence d’ADN présentes entre chacun d’entre eux: Séquence intergéniques
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Qui suis-je?
Régions codantes discontinues
Introns
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Quelle est la taille moyen d’un gène? Et sa région codante est-elle de même longueur? Pourquoi en est-il de même?
27 kb et la région codante est de 1,3 kb seulement, en raison des introns
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Qui suis-je?
Je suis responsable de la diminution de la densité génique plus que le nombre ou de la taille des introns.
Séquence intergénique
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Donnez une brève description des séquences intergéniques
- Régions qui ne codent ni des gènes ni des ARN non-codants.
- Ils correspondent à 60% de tout le génome humain
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Quels sont les deux types de séquences intergéniques?
Séquences uniques et séquences répétées
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Par quoi s’explique l’augmentation de la proportion des séquences intergéniques dans le génome?
Par la nécessité pour l’organisme de posséder des régions dédiées au contrôle de la transcription. Plus les organismes sont complexes et possèdent un grand nombre de gènes, plus le besoin de réguler l’expression de ces gènes est important.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Pourquoi le mécanisme d’origine des pseudogènes est plus complexe?
Car il fait intervenir une enzyme virale (rétrovirus), la transcriptase inverse.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Quel est le rôle de la transcriptase inverse? (Ti)
- Copie l’ARN en ADN double brin
- Lors de l’infection, elle peut copier des ARNm cellulaires en ADNc qui vont alors pouvoir s’intégrer au génome de l’hôte.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Pourquoi les copies produites par la Ti ne seront pas exprimées?
Puisqu’elles sont dépourvues de séquences régulatrices initriatrices de la transcription.
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Dites si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses concernant l’ADN microsatellite:
1. Séquences de très grande taille répétées en tandem.
2. Plus commune : répétition de dinucléotides (i.d. CACACACACACACACA)
3. Proviennent de difficultés rencontrées par polymérase lors de duplication ADN.
- Faux, de très petite taille (< 13 pb)
- Vrai
- Vrai
Séquence des génomes et diversité des chromosomes
Environ la moitié du génome humain est composé de séquences d’ADN qui se répètent de nombreuses fois. Quelles en sont ces 2 classes?
ADN microsatellite et séquences d’ADN répétées dispersées
Nucléosome
Sous quelle forme est condensée la majorité de l’ADN des cellules eucaryotes?
En nucléosomes
Nucléosome
Que sont les constituants des nucléosomes?
- Octamère de 8 histones
- L’ADN qui entoure cet octamère
Nucléosome
VRAI OU FAUX
Les nucléosomes permettent une compaction de l’ADN par un facteur de 10X, ce qui est encore loin du 1000 à 10 000 fois dans les cellules eucaryotes.
FAUX
Facteur 6X
Nucléosome
VRAI OU FAUX
La condensation de l’ADN en nucléosomes est essentielle aux niveaux de compaction supérieurs.
VRAI
Nucléosome
Comment appelle-t-on l’ADN retrouvé entre les nucléosomes?
ADN internucléosomique
Nucléosome
Quel est l’ADN le plus fortement lié au nucléosome?
L’ADN du coeur
Il est enroulé environ 1,65 fois autour de l’octamère d’histones (147 pb chez toutes les cellules eucaryotes).
Nucléosome
À l’aide de quelle nucléase non-spécifique les chromosomes ont-ils été traités afin de purifier les nucléosomes? Comment cette nucléase fonctionnelle-t-elle?
Nucléase micrococcale (MNase)
* Clivage de l’ADN libre de protéines
Nucléosome
Quelle est la taille minimale d’un nucléosome?
147 pb
Nucléosome
VRAI OU FAUX
La longueur de l’ADN internucléosomique est variable inter-espèces, mais constante intra-espèce. Elle varie de 12 à 60 pb
FAUX
De 20 à 60 pb.
Le reste est vrai
Nucléosome
Pourquoi, dans toutes les cellules, y a-t-il des segments d’ADN non compactés en nucléosomes?
Ces régions de l’ADN, liées à des protéines non-histones, sont importantes puisqu’elles dirigent et régulent:
* L’expression des gènes
* La réplication
* La recombinaison
Nucléosome
Les histones sont parmi quel type de protéines?
Les histones sont parmi les principales protéines de fixation de l’ADN
Nucléosome
Quelles histones sont exprimées en abondance chez les cellules eucaryotes?
Parmi celles-ci, lesquelles font partie de l’octamère?
- En abondance = H1, H2A, H2B, H3 et H4
- Octamère = H2A, H2B, H3 et H4
Nucléosome
Complétez la phrase suivante:
____ copies de chaque histone forment le ____ autour duquel l’ADN ____ s’enroule.
2 copies de chaque histone forment le coeur protéique autour duquel l’ADN nucléosomal s’enroule.
Nucléosome
À quoi se lie l’histone H1?
L’ADN internucléosomique
Nucléosome
VRAI OU FAUX
L’histone H1 est 2 fois moins abondante que les autres. Cela s’explique par le fait qu’une seule molécule de H1 peut s’associer avec un nucléosome.
VRAI
Nucléosome
Quelle est la charge des histones?
Positive
Nucléosome
Complétez la phrase suivante:
Les histones fortement liées à l’ADN ____ chargé contiennent une forte proportion de/d’ ____ chargés ____.
Au moins ____% des résidus sont des ____ ou des ____.
Les histones fortement liées à l’ADN négativement chargé contiennent une forte proportion de/d’ acides aminées chargés positivement.
Au moins 20% des résidus sont des lysines ou des arginines.
Nucléosome
De quelle forme est le coeur protéique du nucléosome?
En forme de disque
Nucléosome
VRAI OU FAUX
Le coeur protéique du nucléosome ne nécessite pas la présence d’ADN pour se former de manière ordonnée. L’ADN assure seulement une formation plus efficace.
FAUX
La présence d’ADN est nécessaire à la formation du coeur protéique.
Histones
À quoi correspond le domaine globulaire des histones?
- Domaine de repliement
- Région conservée dans toutes les histones de l’octamère
Histones
De quoi est constitué le domaine globulaire des histones?
- 3 régions en hélice
- 2 plus petites boucles non-structurées séparant les régions en hélice
Histones
Quelle est la fonction des domaines globulaires des histones?
- Permet la formation d’une structure intermédiaire moins organisée du nucléosome = hétérodimères en “tête à queue”
Histones
Dites si les affirmations sont vraies ou fausses:
1. Les hétérodimères en “tête à queue” sont spécifiques pour chaque histone.
2. H3 et H4 forment des hétérodimères
3. H2A et H2B sont les structures ajoutées à l’hétérodimère H3-H4 pour former un tétramère.
4. H2A et H2B peuvent former à eux seuls des hétérodimères et peuvent ensuite s’agencer à un second hétérodimère pour former un tétramère.
- Vrai
- Vrai
- Faux: C’est un autre hétérodimère H3-H4 qui s’associe au premier pour former un tétramère H3-H4.
- Faux: H2A et H2B peuvent former des hétérodimères, mais ils sont incapables de former des tétramères par eux-mêmes.
Histones
Dites si l’ordre suivant de formation du nucléosome est correct, sinon, corrigez-le.
1. Formation d’hétérodimères H3-H4 et H2A-H2B
2. Formation d’un tétramère H3-H4
3. Le tétramère H3-H4 se lie d’abord à 2 hétérodimères H2A-H2B.
4. Association du complexe H3-H4-H2A-H2B à l’ADN.
Ordre incorrect:
1. Formation d’hétérodimères H3-H4 et H2A-H2B
2. Formation d’un tétramère H3-H4
3. Le tétramère H3-H4 se lie d’abord à l’ADN
4. 2 dimères H2A-H2B s’associent au complexe ADN-H3-H4
Histones
Complétez les énoncés suivants:
1. Les histones des nucléosomes portent des queues ____-terminales.
2. Ces queues sont accessibles aux ____.
3. Ces queues sont mises en évidence par ____ qui coupe les protéines aprèes un acide aminé chargé ____.
4. Ces queues ne sont pas nécessaires à ____.
5. Ces queues sont les cibles de ____, telles que ____, ____ et ____, altérant ____ d’un nucléosome.
6. Ces queues sont des cibles si elles possèdent des résidus ____, ____ et/ou ____.
- Les histones des nucléosomes portent des queues amino-terminales.
- Ces queues sont accessibles aux protéases.
- Ces queues sont mises en évidence par la digestion à la trypsine qui coupe les protéines aprèes un acide aminé chargé positif.
- Ces queues ne sont pas nécessaires à l’association de l’ADN avec l’octamère.
- Ces queues sont les cibles de modifications, telles que la phosphorylation, l’acétylation et la méthylation, altérant la fonction indivuelle d’un nucléosome.
- Ces queues sont des cibles si elles possèdent des résidus sérine, lysine et/ou arginine.
Histones
VRAI OU FAUX
La queue des histones de l’octamère ne possède pas de structure particulière.
VRAI
Histones
VRAI OU FAUX
H3 et H4 subissent moins de modifications covalentes que H2A et H2B.
FAUX
Ils subissent plus de modifications.
Histones
Comment appelle-t-on le double axe de symétrie du nucléosome?
Axe de dyade
Histones
Axe de symétrie du nucléosome passe par quelles heures?
De 12h à 6h
Histones
Avec quelles paires de bases les histones du tétramère H3-H4 interagissent-elles spécifiquement?
Sur les 147 pb, les 60 pb centrales
Histones
Quelle structure forme une 4e hélice qui interagit avec les 13 dernières pb de chaque extrémité de l’ADN?
La partie N-terminale de l’histone H3
C’est la plus près du domaine globulaire
Histones
Complétez la phrase suivante:
Le tétramère H3-H4 occupe une position clé dans le nucléosome en liant à la fois ____ et ____.
Le tétramère H3-H4 occupe une position clé dans le nucléosome en liant à la fois la partie centrale et les 2 extrémités de l’ADN.
Histones
VRAI OU FAUX
Les dimères H2A-H2B sont chacun associés avec ≈20 pb de part et d’autre de la région liée par H3-H4.
FAUX
≈ 30 pb de part et d’autre
Histones
Qu’est-ce qui permet d’expliquer l’assemblage ordonné du nucléosome?
Les nombreuses interactions existantes entre le tétramère H3-H4 et les extrémités de L’ADN.
Histones
Que cause l’association du tétramère H3-H4 avec la partie centrale et les extrémités de l’ADN?
- Formation de courbures et de tensions considérables de l’ADN
- Cela permet par la suite une assosciation facilitée avec les dimères H2A-H2B
Histones
VRAI OU FAUX
La petite longueur d’ADN liée aux dimères H2A-H2B est suffisante pour la liaison de l’ADN au tétramère H3-H4.
FAUX
Insuffisante
Histones
Combien y a-t-il de sites de contacts entre les histones et l’ADN? Où ces sites sont-ils localisés?
- 14 ppints de contacts différents
- Chaque fois que le petit sillon de l’ADN touche l’octamère d’histone