Cours 3 - Réplication de l'ADN Flashcards
Qu’est-ce que ça prend essentiellement pour la réplication de l’ADN (4) ?
ADN polymérase, ions métalliques (Mg+), amorce, nucléotides
Comment différencier les polymérases procaryotes des eucaryotes
Les chiffres romains sont pour les procaryotes et les lettre grecques sont pour les eucaryotes.
Que différencie les anneaux coulissants des procaryotes, eucaryotes et virus ?
Pas grand chose;) Il faut se rappeler que la structure des anneaux coulissants est très conservée
Définir la processivité de la polymérase.
L’ADN polymérase est processive, ce qui veut dire qu’à chaque liaison à son substrat, l’ADN pol catalyse l’ajout de plusieurs nucléotides (quelques nucléotides à 50 000). Ainsi, l’étape limitante à la réaction devient la liaison de la pol à sa jonction amorce-matrice (environ 1 seconde) (l’ajout de nucléotides, lui, dure quelques millisecondes).
Quel est la différence entre l’initiateur et le réplicateur ?
L’initiateur est la protéine qui reconnait la séquence du réplicateur, elle initie la réplication en venant ouvrir l’endroit riche en A/T. Les initiateurs recrutent les protéines nécessaires à l’initiation de la réplication, ils déforment ou dénaturent parfois la région adjacente à leur site de liaison.
Le réplicateur est la séquence d’ADN. Il contient un endroit de fixation de l’initiateur et des endroits facilement déroulable riche en A/T
Quels est la différence entre l’initiation de la réplication chez les procaryotes et chez les eucaryotes ?
Chez les eucaryotes, le génome est tellement grand que l’initiation de la réplication doit se faire en 2 étapes:
1- Sélection des réplicateurs
* En phase G1 (il y a des cellules qui resteront en G1 toute leur vie)
* Identifie les séquences qui dirigent l’initiation
* Assemblage d’un complexe de protéines sur chaque réplicateur
- La formation de pré réplicatif (pré-RC) se fait par la reconnaissance du réplicateur par l’initiateur (ORC). Ensuite, l’ORC recrute 2 poseurs d’hélicases (Cdc6 et Cdt1). Ce complexe recrute l’ADN hélicase.
2- Activation des origines de réplication
* En phase S (impossible de resélectionner l’origine de réplication ici)
* Sépare des brins aux réplicateurs et recrute les ADN pol
Quel est le rôle de la télomérase ?
- La télomérase allonge en 3’, la synthèse est assurée en 5’ par la machinerie du brin discontinu, il restera une extrémité 3’ monocaténaire (petit overhang, la cellule l’enfouie avec une loop de télomère car elle n’aime pas ça de l’ADN simple brin, on appelle ça la boucle-T, cette boucle protège le petit bout simple en l’enfouissant dans l’ADN elle-même)
- Régulation de la longueur des télomères : Des protéines liant l’ADN double brin télomérique inhibent la télomérase. Plus il y a de ces protéines, plus la télomérase est inhibée.
Ex : La télomérase est seulement active dans les cellules souches !!!!!!!! Elles ont besoin d’avoir une capacité réplicative infinie
Quelle est la particularité de la télomérase qui lui permet d’accomplir son rôle ?
La télomérase n’a pas besoin de matrice exogène. (toutes les polymérases ont besoin de matrice sauf la télomérase (elle EST la matrice d’ARN, elle a une fonction de transcriptase inverse)
Dans quel sens se fait la réplication ?
La réplication se fait toujours 5’ vers 3’ (les enzymes ne vont pas dans le même sens car les brins sont antiparallèles; c’est en 5’ vers 3’ car le 3’ a le OH)
Quels sont le protéines de la fourche ?
1- C’est la primase (ARN pol) qui a comme rôle de faire des amorces courtes sur la matrice monocaténaire (L’ADN pol n’est pas capable de faire des amorces, juste l’ARN pol). Les fragments entre les matrices d’ARN sont les fragments d’Okazaki.
2- Les amorces d’ARN sont éliminées par la RNase H. Elle dégrade spécifiquement l’ARN appariés à l’ADN. Elle enlève tout sauf le dernier ribonucléotide.
3- L’exonucléase 5’ enlève le dernier ribonucléotide.
4- L’ADN polymérase remplit la brèche créée
5- La césure est réparée par une ADN ligase
Autres protéines de la fourche :
- L’hélicase (hexamère sous forme d’anneau; processive; polarité 5’-3’ ou 3’-5’ selon l’hélicase; elle utilise l’ATP) : Elle sépare les brins d’ADN double brin.
- Les SSB : Ils stabilisent l’ADN simple brin (empêche le rappariement, la dégradation et la formation de boucles). La liaison d’une SSB est coopérative (elle facilite la liaison d’une autre SSB)
- L’ADN polymérase : Elle permet d’allonger le 3’OH d’une amorce appariée à une matrice monocaténaire seulement.
- La topoisomérase : Elle élimine le surenroulement généré par l’hélicase. Les topoisomérases coupent l’ADN et font passer les brins dans la coupure.
Décrivez le fonctionnement général de l’ADN polymérase
Elle ressemble à une main, car on voit 3 domaines (pouce, doigt et paume).
La paume a une grande affinité (à cause de son substrat) envers l’ADN.
- Elle contient 2 ions métalliques divalents qui modifient l’environnement chimique du 3’OH et du dNTP (un des ions réduit le 3’OH en 3’O- et l’autre stabilise les phosphates beta et gamma) (rôle essentiel pour la réduction du 3’OH.
- Les mésappariements ralentissent la catalyse et vont diminuer l’affinité de l’ADN pol pour la jonction amorce-matrice. L’amorce se lie à l’exonucléase et l’ADN mésapparié est enlevé, ce qui relie l’ADN à la paume par son affinité.
Les doigts de la main
Lors d’un appariement correct, les doigts se referment sur le dNTP
– Rapproche le nucléotide des ions métalliques
– Augmente la vitesse de catalyse
Les doigts induisent une rotation de 90°entre la 1ère et la 2ème base de la matrice
– Empêche tout appariement d’un dNTP avec la 2ème base (le nucléotide ici qui arrive pourrait s’accrocher à n’importe quelle place disponible, les doigts s’occupe que le nucléotide (à l’aide d’une courbure) se place au bon endroit)
Le pouce
- Le pouce n’aide pas à la catalyse (il sert juste à stabiliser le tout (pour que ça reste droit, dans un bon angle, dans une position efficace))
- Il maintient l’amorce et le site actif de la paume en position optimale
- Il permet de maintenir une association forte entre l’ADN pol et son substrat.
