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Génétique moléculaire - SBM-1004 > Cours 3 - Réplication de l'ADN > Flashcards

Cours 3 - Réplication de l'ADN Flashcards

1
Q

Réplication de l’ADN

Dites si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses:
1. Il y a ≈ 50-75 milliards de cellules dans le corps humain.
2. Ces cellules proviennent de 2 cellules distinctes: le spermatozoïde et l’ovule.
3. Il y a une croissance et un remplacement des cellules constant tous les jours.
4. Il existe une banque de codes génétiques duquel les cellules tirent leur code.
5. Il y a 3 millions de paires de bases par génome humain.
6. La division cellulaire dure environ 12h.
7. La réplication de l’ADN dure environ 8h.
8. 80 000 pb peuvent être répliqués consécutivement sans erreur durant la réplication.
9. Une erreur durant la réplication peut être indirectement fatale.

A
  1. Vrai
  2. Faux: Elles proviennent d’une seule cellule, celle résultant de la rencontre entre le spermatozoïde et l’ovule.
  3. Vrai
  4. Faux: toutes les cellules ont exactement le même code génétique
  5. Faux: 3 milliards
  6. Faux: 16h
  7. Faux: 10h
  8. Vrai
  9. Vrai
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2
Q

Réplication de l’ADN

Complétez la phrase suivante:
Chaque brin d’ADN mère sert ____ pour le brin fille complémentaire.
Le brin fille représente une séquence ____ et ____.

A

Chaque brin d’ADN mère sert de moule pour le brin fille complémentaire.
Le brin fille représente une séquence inverse et complémentaire.

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3
Q

Réplication de l’ADN

Comment peut-on qualifier la réplication de l’ADN?

Est-elle fiable, efficace, simple?

A
  • Complexe: plusieurs protéines impliquées
  • Hautement spécialisée
  • Vitesse impressionnante
  • Fidélité quasi parfaite
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4
Q

Biochimie de la réplication

Que nécessite la réplication de l’ADN?

A
  • dNTP: désoxyribonucléotides triphosphates
  • Jonction amorce:matrice
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5
Q

Biochimie de la réplication

Quelle est l’étape suivant l’appariement des bases?

A

La catalyse du phosphate

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6
Q

Biochimie de la réplication

Quel facteur influence la catalyse du phosphate alpha (Pα) lors de la réplicaton?

A

Il faut une certaine proximité entre le phosphate alpha de la base complémentaire et l’extrémité 3’-OH de l’amorce

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7
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

À quoi peut être comparé l’ADN polymérase?

A

Une main

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8
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Quelle partie de la “main” de l’ADN polymérase possède une grande affinit pour la jonction amorce:matrice?

A

La paume

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9
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Que possède la “paume” de l’ADN polymérase qui permet d’intéragir avec la jonction amorce:matrice?

A

2 ions métalliques divalents
* Ion métallique A
* Ion métallique B

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10
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Quel est le rôle de l’ion métallique A et de l’ion métallique B de l’ADN polymérase?

A

Les 2
* Modifient l’environnement chimique du 3’OH et du dNTP
Ion A
* Réduit le 3’OH en 3’O-
Ion B
* Stabilise les phosphates β et γ

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11
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Que causent les mésappariements de paires de bases lors de la réplication de l’ADN?

A
  • Ralentissement de la catalyse
  • Diminution de l’affinité de l’ADN polymérase pour la joncton amorce:matrice
    –> Sortie de l’amorce du site actif
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12
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Comment répare-t-on un mésappariement de paires de bases?

A
  • Liaison de l’amorce à l’exonucléase afin de retirer l’ADN méesapparié.
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13
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Que cause le refermement des “doigts” de l’ADN polymérase sur le dNTP lors d’un appariement correct?

A
  • Rapprochement du nucléotide des ions métallique
    –> Augmente la proximité de l’extrémité 3’-OH, des ions métalliques et de la base incorporée
  • Augmentation de la vitesse de catalyse
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14
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Lors d’un appariement correct, les “doigts” de l’ADN polymérase se referment. Quel est le degré de la rotation induite? Entre quelle bases de la matrice cette rotation se passe-t-elle? Pourquoi cet emplacement est-il important?

A
  • 90˚
  • Entre la 1ère et le 2e base
  • Pour empêcher tout appariement d’un dNTP avec la 2e base
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15
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Quel est le rôle du “pouce” de l’ADN polymérase dans la catalyse?

A

Il n’aide pas à la catalyse

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16
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Quels sont les principaux rôle du “pouce” de l’ADN polymérase?

A
  • Maintenir l’amorce et le site actif de la paume en position optimale
  • Maintenir une association forte entre l’ADN polymérase et son substrat
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17
Q

Fonctionnement des ADN polyrémases

Complétez le résumé suivant sur le fonctionnement des ADN polymérases:
1. Le ____ entrant s’apparie à la 1ère base disponible de la ____.
2. Cela provoque une ____ des doigts autour du ____ apparié.
3. Cela place les ____ en position qui permet de catalyser la formation de la nouvelle liaiso ____.
4. L’attachement du nucléotide à l’amorce provoque ____ des doigts et permet à la jonction amorce:matrice ____d’une paire de base.
5. ____ est prêt(e) pour un nouveau cycle d’ajout de nucléotide sur ____.

A
  1. Le dNTP entrant s’apparie à la 1ère base disponible de la matrice.
  2. Cela provoque une fermeture des doigts autour du dNTP apparié.
  3. Cela place les ions métalliques en position qui permet de catalyser la formation de la nouvelle liaiso phosphodiester.
  4. L’attachement du nucléotide à l’amorce provoque l’ouverture des doigts et permet à la jonction amorce:matrice d’avancer d’une paire de base.
  5. L’ADN polymérase est prêt(e) pour un nouveau cycle d’ajout de nucléotide sur l’amorce.
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18
Q

Réplication de l’ADN

Qu’a-t-on besoin pour répliquer un fragment d’ADN dans un tube?

A
  • Polymérase
  • Ions Mg2+
  • Amorce/Matrice
  • Nucléotides
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19
Q

ADN polymérases

Pourquoi dit-on que l’ADN polymérase est processive?

A
  • À chaque liaison à son substrat, l’ADN polymérase catalyse l’ajout de plusieurs nucléotides
  • De quelques nucléotides à plus de 50 000.
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20
Q

ADN polymérases

Quelle est l’étape limitante de l’ADN polymérase? Pourquoi?

A
  • La liaison de la polymérase à sa jonction amorce:matrice
  • Parce qu’elle est processive
  • Liaison ≈ 1 sec
  • Ajout de nucléotides ≈ millisecondes
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21
Q

Réplication de l’ADN

Comment appelle-t-on l’endroit où l’ADN passe de 1 ADN bicaténaire à 2 ADN bicaténaires?

A

Fourche de réplication

22
Q

Réplication de l’ADN

VRAI OU FAUX
Dans la cellule, les 2 brins d’ADN sont répliqués simultanément.

A

VRAI

23
Q

Réplication de l’ADN

Dans quel sens se fait la réplication? Y a-t-il des exceptions?

A

Toujours dan le sens 5’ –> 3’

24
Q

Fragments d’Okazaki

Qu’est-ce que les fragmetns d’Okazaki?

A
  • Fragments d’ADN synthétisés
  • Séquences de 100 à 2000 nucléotides
  • Sur le brin discontinu
25
Q

Réplication de l’ADN

Qu’est-ce que la primase?

A
  • ARN polymérase
  • Consacrée à la fabrication d’amorces courtes (5-10 nucléotides) sur la matrice monocaténaire
26
Q

Réplication de l’ADN

Quel est le rôle principal de la primase?

A

Elle permet d’initier la synthèse sur n’importe quel segment d’ADN simple brin

27
Q

Réplication de l’ADN

Dans vos mots, pourquoi dit-on que l’ADN polymérase sur le brin discontinu “lag”?

A
  • Sur le brin discontinu: réplication = dans le sens inverse que le brin continu
  • Ainsi la réplication se fait par fragments
  • L’ADN polymérase synthétisera des fragments d’Okazaki
  • Lorsqu’un fragment d’Okazaki est complété, l’ADN polymérase perdra son affinité avec ce dernier.
  • La primase formera une nouvelle amorce proche de la fourche.
  • L’ADN polymérase reculera donc pour continuer la réplication.
  • Ce processus se répète plusieurs fois
  • Ce qui crée l’effet “lag”
28
Q

Réplication de l’ADN

Complétez le schéma suivant:

A
  1. ADN néosynthétisé
  2. –>
  3. Amorces ARN
  4. ADN polymérase
  5. Fragments d’Okazaki
  6. ADN néosynthétisé
  7. <–
  8. ADN monocaténaire en cours de réplication
  9. ADN bicaténaire
29
Q

Élimination des amorces d’ARN

Complétez le schéma suivant à l’aide des choix de réponses:
A. ADN ligase
B. ADN polymérase
C. Exonucléase 5’
D. RNase H
1. Enlève le dernier ribonucléotide
2. Remplit la brèche créée
3. Dégrade spécifiquement les ARN appariés à l’ADN + Enlève tout, sauf le dernier ribonucléotide
4. Répare la césure.

A

i. D et 3 : RNase H dégrade spécifiquement les ARN appariés à l’ADN + Enlève tout, sauf le dernier ribonucléotide
ii. C et 1 : Exonucléase 5’ enlève le dernier ribonucléotide
iii. B et 2: ADN polymérase remplit la brèche créée
iv. A et 4: ADN ligase répare la césure

30
Q

Élimination des amorces d’ARN

À quelle fréquence y a-t-il une élimination des amorces d’ARN?

A

À chaque fragment d’Okazaki

31
Q

Hélicases

Quel est le rôle d’une hélicase?

A

Séparer les brins d’ADN double brin

32
Q

Hélicases

Qu’est-ce qu’une hélicase?

A
  • Hexamère sous forme d’anneau
  • Processive
  • Polarité 5’ –> 3’ OU 3’ –> 5’ selon selon le brin sur lequel elle situe
33
Q

SSB

Que sont les SSB? Quel est leur rôle?

A
  • Protéines liant l’ADN simple brin pour la stabiliser
  • Empêchent le réappariement, la dégradation et la formation de boucles (“hairpin”)
34
Q

SSB

Retrouvons-nous les SSB dans la transcription et/ou dans la traduction?

A

NON
Elles sont utilisées seulement pour la réplication.
Sinon, leur présence est considérée comme une “agression”

35
Q

SSB

Pourquoi qualifie-t-on la liasion d’une SSB comme une liaison coopérative?

A

La liaison d’une SSB facilite la liaison d’une autre SSB

36
Q

Topoisomérases

Quel est le rôle des topoisomérases?

A
  • Elles coupent l’ADN et font passer les brins dans la coupure
  • Éliminent le surenroulement généré par l’hélicase
37
Q

Réplication de l’ADN

Quel est le rôle de l’ADN polymérase?

A

Allonger le 3’OH d’une amorce appariée à une matrice monocaténaire seulement

38
Q

Réplication de l’ADN

Quelles sont les protéines de la fourche?

A
  • L’hélicase
  • Les SSB
  • La primase
  • L’ADN polymérase
  • La topoisomérase
39
Q

ADN polymérases

Dans la nomenclature des ADN polymérases, comment peut-on distinguer celles retrouvées chez les procaryotes de celles retrouvées chez les eucaryotes?

A
  • Procaryotes: Chiffres romains
  • Eucaryotes: Lettre grecques
40
Q

ADN polymérases

VRAI OU FAUX
La Poll III holoenzyme peut avoir une amorce mixte.

A

VRAI

41
Q

ADN polymérases

Quelle est la distinction fonctionnelle de la Pol δ et de la Pol ε?

A
  • δ: Brin discontinu
  • ε : Brin continu
42
Q

ADN polymérases

Quelle est la fonction de la Pol α/primase?

A
  • Initiation des brins neufs
  • Primase fait l’amorce
  • Pol α commence la réplication
43
Q

ADN polymérases

VRAI OU FAUX
La processivité de la Pol α est plus grande que celle de la Pol δ et de la Pol ε.

A

FAUX
* Pol α: faible processivité
* Pol δ + Pol ε : processivité élevée

44
Q

ADN polymérases

Quel est le rôle de la Pol δ et de la Pol ε?

A
  • Prennent le relais de la Pol α
45
Q

ADN polymérases

Complétez le schéma suivant:

A
  1. ADN Pol α/primase
    A. Synthèse de l’amorce AR N par la primase
    B. Synthèse d’ADN par l’ADN Pol α
  2. ADN Pol δ ou ADN Pol ε
  3. Anneau coulissant
46
Q

Anneau coulissant

Comment peut être décrite la sturcture de l’anneau coulissant?

A
  • Plusieurs sous-unités
  • Forme de beigne
47
Q

Anneau coulissant

Quels sont les rôles de l’anneau coulissant quant à la processivité et l’affinité?

A
  • Augmente beaucoup la processivité
  • Fortement lié à l’ADN polymérase = augmente l’affinité de l’ADN polymérase
48
Q

Anneau coulissant

Complétez les énoncés suivants:
1. L’ADN pol se détache toutes les ____ pb
2. L’anneau l’empêche de ____
3. L’anneau garde donc l’ADN polymérase près de ____
4. L’ADN polymérase a une forte affinité avec l’anneau coulissant tant qu’elle est dans ____
5. Quand l’ADN polymérase se détache, l’anneau coulissant reste pour ____

A
  1. L’ADN pol se détache toutes les 20-100 pb
  2. L’anneau l’empêche de s’éloigner
  3. L’anneau garde donc l’ADN polymérase près de son substrat
  4. L’ADN polymérase a une forte affinité avec l’anneau coulissant tant qu’elle est dans une jonction amorce:matrice
  5. Quand l’ADN polymérase se détache, l’anneau coulissant reste pour recruter d’autres protéines.
49
Q

Anneau coulissant

VRAI OU FAUX
Les anneaux coulissants sont retrouvés autant chez les procaryotes, les virus et les eucaryotes. Le fait que leur fonction et leur structure soit conservés témoigne de leur importance.

A

VRAI

50
Q

Anneau coulissant

Comment sont placés les anneaux coulissants sur l’ADN?

A

Par des poseurs d’anneaux coulissants à chaque jonction amorce:matrice

Génétique moléculaire - SBM-1004 (4 decks)

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