Cours 3 Flashcards
Quelles sont les 2 possibilité de l’ADN en cours de réplication?
+ utilité
- Précision et réparation
- Fidélité de la réplication
- Constance (descendance viable et fertile)
- Erreurs et mauvaises réparation
- Variations délétères/neutres/avantageuses
- Diversité génétique
- Adaptation
(ex: Tibétains vivent ds zones avec teneur en O2 faibles) - Évolution
- Qu’est-ce qu’un variant dans le génome?
- Que se passe-t-il s’il est corrigé par la cellule?
= Mutation/changement qui apparaissent de manière aléatoire (= chgt par rapport à la référence)
→ S’il est corrigé: participe à la stabilité du Génome
Quelles sont les trois possibilités de résultats en cas de non correction de variants par la cellule?
+ utilité
-
95% neutres
→ étude des populations - Confère un Avantage
→ adaptation à l’environnement
→ effet sélection positive -
Délétère
→ maladies génétiques
se produisent par les mêmes mécanismes que neutre ou avantageuse
Quelles sont les types de variations dans le génome? (6)
- Substitution (transition/transversion)
- Indels (insertion/délétion)
- Répétition
- Variants structuraux sur tout le chromosome
- Transposons ADN
- Rétrotransposoons LTR
Donner les 5 types de variants structuraux
- Délétion
- Insertion
- Duplication
- Inversion
- Translocation
Quels sont les mécanismes de réparations de l’ADN? (+ moment) (6)
- Proofreading: réplication
- Mismatch: réplication
- BER: entier du cycle C
- NER: entier du cycle C
- NHEJ (non-homologous end joining): entier du cycle C
- HR (recombinaison homologue): entier du cycle C
Quels sont les mécanismes de modification de l’ADN? (2 + 1en labo)
- Crossing Over
- Recombinaison homologue (brassage)
- Crisp/Cas9
En quoi consistent les variations de type substitution? (2 types)
= Changement d’info: message potentiellement différent
Transition:
même classede base azotée (molécule change pas beaucoup)
- G↔A (purine)
- C↔T (pyrimidine)
Transversion: Purine ↔ Pyrimidine
- G↔C ou G↔T
- A↔C ou A↔T
V/F: Il y a une distinction entre les substitution aux états d’homozygotes ou d’hétérozygotes
Vrai
Quelles sont les 2 origines possibles des variations de type substitution?
- Erreur de réplication (polymérase)
- Altération chimique (changement d’une base par une autre)
Quel est l’impact du modlèle de réplication semi-conservatif lorsqu’il y a une mutation?
1 séquence mutée + 1 séquence inchangée
= 1 cellule mutée
Qu’est-ce qu’une déamination (2 possibilités)
Déamination = perte spontanée d’un grpmnt amine (NH2)
= substitution causée par des altération chimique
→ Cytosine devenu uracile (change un C en U)
→ 5 méthylcytosine devenu thymine
3 modes de réparation des variations de type substitution:
- Proofreading
- Mismatch
- Excision de base (BER)
Quand est utilisée la méthode de réparation par excision de bases (BER)?
(3 cas de figure)
Lors des Substitutions
→ modification de bases
→ cassures simple brun
→ lors de la présence de uracile dans l’ADN (déamination)
Déroulement BER: 4 étapes
- Excision de la base (erreur) (uracile-ADN glycosylase)
- Enlève le sucre phosphate (endonucléase + phosphdiestérase) → trou
- ADNpol ajoute nucléotide
- Ligase
En quoi consiste les variation de type indels?
= Changement d’info: message potentiellement différent
- Insertion: 1 ou plusieurs pb en plus
- Délétion: 1 ou plusieurs pb en moins
⚠︎ Dans tous les cas, l’ADN reste continu (ø de trou, juste perte d’info) !!!
3 origines possibles des variations de types INDELS: (+ exs)
-
Perte/gain de base spontanée
→ Dépurination -
Modificateurs exogènes
→ UV -
Cassure double-brin mal réparée
→ Réparation par jonction d’extrémités non-homologues
Qu’est-ce qu’une dépurination?
= perte spontanée de bases G ou A
→ réplication d’ADN: 1 séquence mutée (nucléotide manquant ==> pb manquante) + 1 inchangée
Quels sont les dommages que causes les UV (= exogènes) à l’ADN?
Dimères de pyrimidine (C=C liaison covalente)
→ polymérase ne peut plus lire correctement et fait des erreurs
Combien de cicatrices NHEG chez une cellule de 70 ans?
2000
Seul mode de réparation des variations de types indels?
+ de quoi il s’agit et moment d’utilité
Excision de nucléotides (NER)
= similaire aux mismatch (=uniquement lors de la rep)
MAIS fonctionne pendant l’entièreté du cycle C
→ Utilisé pour les dégats UV (dimères de pyrimidine incluant thymines)
Déroulement du NER: 4 étapes
- Nucléase: repérage + excision
- ADN Hélicase: trou = 1 hélice de 12 nucléotides (brin simple)
- ADNpol: brin intacte = matrice, ajoute nucléotides
- Ligase: ferme le trou
Quelle maladie est causée par une déficience du système de réparation NER?
Enfant de la lune (Exoderma pigmentosum)
En 24h, combien des dépurimination/dépyrimination/cytosine-déamination/5-méthylcytosine-démaination sont réparées?
Réparations très rapides
Quels sont les 2 modes de réparation des cassures doubles brin?
+ à quel moment du cycle C?
- Jonction des extrémités non-homologues: entièreté du cycle
- Recombinaison homologue: entièreté du cycle
V/F: Il existe plusieurs causes possibles aux variations de l’ADN et plusieurs systèmes de réparation possibles adaptés à chaque cause
Vrai
V/F: Certains mécanismes de réparation induisent des modifications de séquence pouvant générer différents types de variations
Vrai
Que causes les dimères de pyrimidines?
Substitutions/indels
Que causes les clivage des régions non B?
instabilité génétique → répétitions/indels/variants structuraux
- Pour quoi la méthode de réparation par jonction d’extrémités de non homologues est-elle utilisée ?
- Conséquence de cette méthode?
Cassure double brin
→ La cassure sera réparée (rapide) mais perte/gain de nucléotides au site de réparation
Déroulement NHEJ en 3 étapes?
- Nucléase prépare les extrémités de l’ADN
- Ligation (ADN Ligase)
- Délétion de séquence d’ADN
- Pour quoi la méthode de réparation par Recombinaison homologue est-elle utilisée ?
- Conséquence de cette méthode?
Cassure double brin (méiose)
→ La cassure sera réparée (long) avec précision et sans perte de nucléotides
Déroulement en 6 étapes de la recombinaison homologue
- Digestion de l’extrémité 5’ du brin cassé (résection) + «déviation»
- Invasion du brin intacte par appariement de brins complémentaires
- ADNpol synthétise le nouveau brin en utilisant le brin intact comme matrice
- Relâchement du brin envahissant
- Synthèse d’ADN continue
- Ligation
En quoi consistent les mutations de type répétition
Changement dans le nombre de répétition
(il y a déjà bcp de répétition dans notre génome, celle-là sont en plus)
Impact de la localisation des mutation type répétition
Amont de la fourche de réplication
→ nb de répétition réduites (vitesse réduite)
Aval de la fourche
→ nb/taille des répétitions augmente (la réplication a eu lieu)
Quelle est l’origine des variations de type répétition de l’ADN (à quoi est-ce lié)?
Erreurs lors de la réplication
→ Parfois liées avec les formes non canoniques de l’ADN
Est-ce qu’il existe des systèmes de réparation pour les répétitions dans l’ADN (variations)?
NON
Que sont les variants structuraux
Variations de l’ADN touchant des grandes régions (à l’échelle du chromosome entier)
Exemple d’une maladie causée par une délétion (variant structurel)
Sydrom 13q deletion
Def duplication (variant structurel)
2x la même région
Def inversion (variant structurel)
Même contenu/nb copies/nucléotides mais sens opposé
Def translocation (variant structurel)
Échange de fragments de chromosomes entre chromosomes
→ Si équilibré, contenu génétique est identique, pas de prob (mais parfois stérilité)
Origines des variants structuraux (2):
- Crossing Over inégaux
- Cassure double-brin mal réparée
Est-ce qu’il existe des systèmes de réparation pour les variants structuraux?
NON
En quoi consistent les Transposons ADN ?
Systèmes de réparation?
COUPER-COLLER
==> PAS de système de réparation (prévention)
Transposons ADN: 3 étapes
- Attachement de la transpoase
- Excision
- Intégration → Déplacement dans une autre région du génome
En quoi consistent les Rétroransposons LTR ?
Systèmes de réparation?
COPIER-COLLER
→ Dérive d’infection virale (gènes non humains)
→ Plus fréquentes
==> PAS de système de réparation (prévention)
Rétroransposons LTR: 4 étapes
- Rétro-transcription (ADN→ARN) par transcriptase inverse
- Transcription inverse (ARN→ADN)
- Transport de l’ADN complémentaire (copié) dans le noyau
- Intégration (intégrase)
En quoi consiste le crossing over?
Sert à quoi?
= Échange d’info d’un chromosome maternelle à un chromosome paternel (ou l’inverse)
→ méiose
==> Augmentation de la diversité génétique
7 étapes du crossing over?
- Cassure double brin
- Relâchement nucléase
- Appariement avec l’autre chromosome
- Invasion du brin
- Pas de relâchement du brin!
- Réparation par synthèse + Ligation (1 ou 2 jonctions de Holliday)
Que peuvent induire des crossing over inégaux?
Comment ça se passe?
Des variants structuraux
→ Chromosomes homologues s’alignent mal
= Délétion pour l’un
= Duplication pour l’autre
Exemple de recombinaison homologue qui permet d’augmenter la diversité
(+ quand, comment, pourquoi)
Recombinaison homologue du Locus IgH:
= clivage + recombination de 2 bouts d’ADN = création de locus IgH (= gène codant pour anticorps)
→ Lors de la formation des lymphocytes T et B
→ Recombinaison pour former les chaînes lourdes et légères
→ Extrémités des boucles (anticorps) variables permets la détection de pathogènes
Déroulement de la recombinaison V(D)J (3 étapes)
Chaîne lourde
- Recombinaison en 2 temps: DJ puis DV
- Jonction (NHEJ)
- Assemblage = création d’un nouveau gène
→ Insertion aléatoire de nucléotides lors de la recombinaison augmente encore la diversité (pour reconnaître les pathogènes)
Qu’est-ce que la Crisp/Cas9 (+application)
Utilisation (en labo) de coupures double brin pour induire la variation désirée
==> modification d’ADN
→ Système de protection contre les phages naturellement présent chez les bactéries
☞ Application en cardiomyopathie hypertrophique
Déroulement de Crisp/Cas9
Prot Cas9 liée à ARNguide (indique la séquence) coupe l’ADN au niveau du site de clivage (en amont du site PAM)
2 possibilités de réparation de la cassure double brin:
-
Jonction des extrémités non-homologues
→ Attente d’erreur (finit forcément par arriver)
= mutation indels dues à une mauvaise réparation
→ Recherche du variant désiré parmi les différentes possibilités -
Recombinaison homologue
→ Précise, pas d’erreur
→ Feinte en utilisant une navette (cassette)
= utilisée pour la recombinaison au lieu du chr homologue habituellement utilisé
☞ Si utilisation du Crisp/Cas9 à deux endroits différents, on peut induire des variant structuraux
