Cours 3 Flashcards
L’ADN des chromosomes est associé à ?
50% de protéines. ADN associé = chromatine chez les eucaryotes, empaqueté = chromosome.
L’empaquetage permet quoi ? (4)
Forme compacte (=rentrer dans le noyau)
Protection
Transmission efficace lors de division cell
Organisation spéciale molécule ADN = gère expression gènes/recombinaison (si + empacté, moins exprimé…)
Quel est le premier niveau de compaction d’ADN et combien de fois ça réduit la longueur ?
Nucléosomes, ADN se lient à des histones et ça compacte de 3x10^9 pb x 0,34 nm entre chaque pb = 1m d’un facteur 10 000x. Ça limite l’accès pour prots de réplication, transcription.
Des protéines vont remanier localement des nucléosomes pour augmenter l’accessibilité.
Qu’est-ce que le protozoaire Tétrahymena ?
C’est un eucaryote avec un macronoyau de 225 chromosomes x 10-10000 copies de chaque.
Dans quoi est empacté les chromosomes procaryotes
(une copie de leur(s) chromosome(s)) dans le nucléoïde.
60% ADN, 40% ARN/NAP (nucléoïde associeted proteines)
Qu’ont les bactéries de plus que leurs chromosomes ?
Des plasmides = circulaire, non essentiel mais utile = résistance aux antibio
Les eucaryotes sont haploides ou diploides ?
Diploides : 2 copies de chacun de leur chromosome venant de chacun des parents = homologues.
Dans quoi sont empactés les chromosomes eucaryotes ?
Noyau
Qu’est-ce que le mégacaryocyte ?
Cell polyploide (28 copies de chaque chromosome) moelle osseuse = fait plaquettes (fragmentation cytoplasme). ++ copies = maintiennent haute activité métabo. Fait ++ plaquettes.
Quelles sont les corrélations imparfaite la corrélation parfaite sur la complexité de l’organisme ?
Imparfaite = taille génom (blé, riz plus que humain quand même)
Imparfaite = Nb gènes (encore ici maïs plus haut que humain voyons)
Parfaite = inversement proportionnelle à densité génique.
Qu’est-ce que la densité génique ?
Nb gènes/Mégabase (=1 million pb)
E. coli contient-il beaucoup de régions non-codantes ?
Non, presque tout le génome code prots/ARN essentiels. Les parties non-codantes sont peu nombreuses et servent à la régulation.
Quelles régions diminuent la densité génique ?
Associé aux gènes = (gènes = 1,5%)
- Introns (allonge gènes facteurs 20x)
- Pseudogènes, viennent d’infection virus = enzyme transcriptase inverse (TI) vont transcrire inversement les ARNm en ADN (sb puis db = ADNc) qui vont s’intégrer dans le génome. Pas transctit car pas de séquences régulatrices initiatrices.
Séquences intergéniques :
- Uniques = régulation
- Répétées
a) Microsatellite (moins que 13 pb, souvent répétition dinucl CACACACACACACA = difficulté polymérase. 3/5% génome)
b) ADN minisatellite = moins important, 10-60 pb, riche GC, tandem… Mutations = instable.
c) Séq ADN répétées dispersées (+ 1000 pb, 45% génome) = vient d’éléments transposables (DÉCOUVERT BARBARA MCCLINTOCK) = séquences qui sautent et s’intègre à un autre endroit en laissant copie originale. Dispersé tout génome ou regroupé… rare événement mais représente après beaucoup d’évolution une grande partie de nous ! Pas nuisible nécessairement, peut être défavorable mais entraîne création nouveaux gènes + sites d’amortissement des mutations !
Les séquences intergéniques sont-elles spécifiques aux humains ?
Non, retrouvées chez plantes, bactéries aussi… = avantage sélectif ! (DARWIN yay)
Quelles sont les (3) éléments importants ni gènes ni régulateur sur chromosomes eucaryotes ? + leur rôle/fonctionnement.
Origine de réplication = 1 pour procaryotes, 1/30 ou 40 kb eucaryotes. Région non-codante ++.
Centromère = (très long eucaryotes, - procaryotes.)
1 centromère/chromosome sinon 0 = perte, 2+ = cassure.
Sert ségrégation chromatides soeurs par assemblage complexe prot = kinétochore. Région interne kinéto s’attache centromère (ADN) et externe, aux microtubules (20/40 par kinéto). Toujours + que 45 prots, ++ conservé.
1. Prots servent à attacher kinéto aux microtubules du réseau mitotique
2. Prots moteur (dynéine, kinésine) = moteur, énergie déplacer chromosomes.
3. Prots (MAD2) = sent tension quand microtubules attachés = contrôle tubulaire si pas attaché = pas anaphase !
Télomères = extrémités sb ADN 3’. RECRUTE prots : protection (car sb = risque cassure normalement. Reconnait que ce sont des télomère et non des sites de cassures/extrémité sb = recombinaison/dégradation, mais télomère = pas ça !!!)
+ Enzyme télomérase = allonge extrémités = 5’-TTAGGG-3’. Raccourcit quand même avec âge (11kb - 4kb)
Qu’est-ce que le cycle cell ?
Tous événements nécessaire à division cell
Quelles sont les 4 phases de division cell ?
G1, S, G2, M
Comment on appelle un chromosome répliqué ?
Une chromatide - des chromatides soeurs c’est dans la même paire (un seul chromosome !!! 2 brins d’ADN répliqués.)
Les chromatides soeurs sont maintenus ensemble par quoi ?
La cohésine
Que se passe-t-il durant la phase S ?
La réplication de l’ADN/ des chromosomes
Que se passe-t-il durant la phase M ? (4 phases)
Prophase = condense ADN + dégrad. enveloppe nucléaire.
Métaphase = Kinétochore s’attache à chacune des deux chromatides soeurs au centromère (bivalent = tension paires chromatides), la cohésine maintient les chromatides soeurs ensemble
Anaphase = Protéolyse cohésine = perte force de cohésion = chromatides soeurs tirées à chaque pôle.
Télophase = Enveloppe nucléaire se reforme autour de chaque jeu.
(cytokinèse = division cytoplasme.)
De quoi est formé la cohésine et à quoi sert-elle ?
De protéines SMC (Smc1 et Smc3) ATPases = dimérisent quand présence d’ATP + non-SMc (Scc1 et Scc3) = lient dimaines ATPases + stabilisent anneau
Elle sert à maintenir les chromatides soeurs (= 2 copies de chacun des 2 chromosomes) ensemble (chromatides passent au centre de l’anneau de cohésine ? mal connu.)
De quoi est formé la condensine et à quoi sert-elle ?
Aussi de protéines SMC (Smc2 et Smc4) + 3 non-SMC (Ycs4, Ycg1 et Bm1)
Sert à maintenir des régions éloignées d’un même chromosome ensemble par le biais de boucles qui se forment.
De quoi est formé le fuseau mitotique ?
Microtubules fixés aux kinétochores + kinétochore au centromère.
Qu’arrive-t-il en cas d’attachement monovalent ?
(= fixation un seul chromatide donc une copie d’un chromosome. OU les deux chromatides liées au même centrosome)
Aucune tension sur les chromatides = tire d’un seul côté très rapidement.
À quoi servent les phases G1 et G2 ?
Transition, check si l’étape précédente a bien été faite/prépare la suivante.
Avant S, par exemple, cell assez grande + assez prots/nutriments pour réplication (S)
Si erreurs, arrête avant S ou M, = réparation = prévient anomalies chromosomiques.
Vrai ou faux : S, G1 et G2 sont plus courtes dans la méiose que dans la mitose.
Faux, prolongées.
Que font les chromatides soeurs après être répliquées ?
De la recombinaison homologue.
Que créé la recombinaison homologue ?
Liens physiques indispensables pour que les deux chromatides soeurs soient au même niveau sur la plaque et qu’on fasse la ségrégation des 2 chromosomes doublés ! = Méiose réductionnelle
L’attachement en méoise I des chromatides soeurs est bivalent ?
Non, monovalent, les 2 kinétochores s’attachent au même centrosome, on détache les chromosomes doublés. Cohésion reste juste au centromère = connexions physiques de recombinaison homologue disparait.
La méiose II a un attachement mono ou bivalent ?
Bivalent, on sépare les deux chromatide d’une pair (un seul chromosome doublé.) = perte cohésion au centromère. Fait 4 cells un seul jeu (haploïdes).
Explique-moi l’impact de l’octamère d’histone sur la compaction de l’ADN.
Déjà, il y a 5 types d’histones (H1, H2A, H2B, H3 et H4.)
Ceux de l’octamère = 2 copies par nucléosome (tout sauf H1 = une seule copie par nucléosome).
147 pb sont en contact avec l’octamère (trouvé grâce à la nucléase micrococcale MNase qui clive l’ADN non associé à des prots- octamère en gros)
Diminue d’un facteur 6x. (loin du 10 000x…)
Quelle est la longueur de l’ADN internucléosomique ? + leur rôle
20-60 pb. Varie entre espèces.
Liées à des prots non-histones = dirige et régule :
1. Expression gènes + réparation
2. Réplication
3. Recombinaison
Les histones sont chargés + par quels résidus d’AA ? Ça fait quoi ?
Par lysine et arginine (au moisn 20%). Ça vient interagir avec les charge - de l’ADN
Quel domaine des histones de l’octamère est conservé entre eux ?
Domaine de repliement/globulaire = 3 hélices séparées par 2 petites boucles. Permet formation d’hétérodimères spécifiques (H3+H4 qui vont former des dimères puis des tétramères et H2A+H2B qui ne forment que des dimères) en tête-à-queue.
Qui va se lier en premier à l’ADN (histones) et pourquoi ?
Le tétramère H3/H4 parce que ça va permettre de plier beaucoup plus l’ADN (14 points de contact avec le petit sillon ! À peu près 40 liens H, cause la courbure, avec l’aide des charges + des histones qui masquent les charges - de l’ADN et stabilise), ce que les autres dimères ne pourraient pas faire (la longueur de l’ADN liée à H2A/H2B est trop courte). Ces deux dimères H2A/H2B vont se lier par la suite, compléter le nucléosome.
Les queues N-term des histones sont-elles essentielles à la liaison de l’ADN ?
Non
Par quoi les queues N-term des histones ont-elles été mises en évidence ?
La digestion à la trypsine, digère queue mais pas intérieur (octamère), coupe prot après un AA chargé +.
De quoi les queues N-term sont elles la cible ?
Modifications (phospho/acétyl/méthyl sur lys/sér/arg)
Quelle est la queue qui est la plus sujette à ces modifs ?
H3 (rôle dans le niveau de condensation/accessibilité des protéines à l’ADN)
Qu’est-ce que l’axe de la dyade ?
Axe de symétrie double, logne tracée 12 à 6h…
Où interagissent les histones sur les 147 pb
H3/H4 = 60 pb centre
H2A/B = 30 pb chaque côté des 60 centraux
H3 4e hélice N-term = 13 pb chacune des extrémités.
Où sortent les queues N-term des nucléosomes ?
H2B + H3 entre les 2 sillons d’ADN, formant un gap.
H2A + H4 en dessous/au dessus
Permettent (comme sillon d’une vis) enroulement par la gauche = surenroul négatif !!!
Quelles sont les deux conformations chromatiniennes et quelles sont leurs particularités ?
Euchromatine = faible marquage, ouverte, ++ expression génique. = empacté en nucléosome mais pas de structure + complexe. = FIBRE 10NM
Hétérochromartine = + contraste et condensé = peu express génique (suppression d’expression) = FIBRE 30NM
À quoi est due la fibre de 30 nm ?
Fixation de l’histone H1 (32% lys/arg) qui se lie ADN internucl + milieu des 147 pb du coeur = câlin :) = angle mieux défini entrée/sortie ADN au nucléosome.
COMPACT 40x !!!
Fixe 20 pb de + (découvert même façon (nucléase micrococcale MNase))
Affectée pH, sels, autres prots.
+ compact = moins accessible ARN pol !!!!!
Quels sont les 2 modèles de représentation de la fibre de 30 nm ?
Solénoïde = superhélice 6 nucléosomes/tour + ADN internucl passe pas à travers l’axe.
Zigzag = passage axe central de l’ADN internucl.
Diffraction rayons X privilégie zigzag mais vu que taille internucl varie, les 2 sont possibles.
En quoi les queues N-term sont-elles nécessaires à la formation de la fibre 30 nm ?
Interaction entre nucléosomes adjacents (stabillisent)
H2A, H3 et H4 interagissent avec coeur nucléosome adjacent
H2A coeur intéragit avec H4 queue = conservé eucaryotes = important.
Pourquoi les queues régulent la formation de la fibre 30 nm (ou ordre supp) ?
Puisqu’elles peuvent être modifiées : acétyl/phospho/méthyl.
Qu’est-ce que la matrice nucléaire ?
Autre repliement possible (supposé) boucles de 40 à 90 kb retenues par structure protéique (=matrice nucléaire!) à leur base.
Qu’est-ce qui valide la théorie des grandes boucles (de la matrice nucléaire) en partie ?
On a retrouvé des topo II qui serviraient à fixer les bases des boucles à une structure protéique à chaque 50 kb environ en traitant des cells qui causent des cassures à chaque site de fixation de la topo II.
Quelle autre protéine est composante de la matrice nucléaire ?
SMC = condense ici la matrice (=condensine) et assemble les chromatides soeurs déjà vu (=cohésine).
Que cause l’enroulement des grandes boucles sur elles-mêmes ?
La création de nos beaux chromosomes :)
Quels sont les deux variants des histones vus et leur rôle ?
H2A.X = (évidemment variant de H2B…… BEN NON H2A ! Franchement) phosphorylé lors de cassure double-brin = recrute enzymes de réparation.
CENP-A = variant H3 queue N-term plus longue = au centromère fixation prots du kinétochore ! Modifie pas la région de l’octamère (coeur).
