Cours 4 Flashcards
deux types d’hétérochromatine:
constitutve vs facultative
constitutive:
-existe dans toutes les cellules
-présente peu ou pas d’expression génique EN TOUT TEMPS
-Densité de gène faible
-ex: séquences répétées près des centromères et régions télomériques
Facultative:
-seulement dans certains types cellulaire ou a certains stades du développement
-permet d’inactiver la transcription de blocs de chromo mais ces régions peuvent redevenir permissives à la transcription
-ex: inactivation aléatoire du chromosome X
explique le concept et le pourquoi il y a inactivation aléatoire du chromsome X
quel type d’heterochromatine il s’agit
concept: une des deux copies du chromsome X chez les fille est inactivé par cellule (aléatoire celui de papa ou maman). Les cellules filles qui découlent d’une meme cellule auront le meme X inactivé
pourquoi: parce que on veut éviter d’avoir trop d’expression du chromo X qui est présent 2 x chez la femme (chez les males, pas de prob)
le chromo X inactivé se met en hétérochromatine facultative
comment on peut savoir si l’ADN est en euchromatine active ou en hétérochromatine
en traitant à la DNase I, les régions activent en transcription sont décondensées (euchromatine) donc c’est plus facile pour la DNase de venir coupé à ces endroits
on peut révéler les résultats sur un southern blot
une corrélation existe entre les sites hypersensibles à la DNASE1 et les régions qui fixent les protéines de … ainsi que les régions d’ADN représentant des …
Ainsi, les facteurs de transcription protègent l’ADN dans une région qui est flanquée de sites coupés par la DNAse, c’est le phénomène nommé :
les protéines de régulation (ex: facteurs de transcription)
enhancers distaux (eux aussi doivent etre liés par des protéines pour faire boucle avec promoteur
phénomène d’empreinte
que permet la technique CHIP et explique globalement
identifier des régions d’ADN associées à une protéines donnée
- pontage au formaldéhyde (stabilise interaction prot /ADN)
- purification par immuno-précipitation (résine avec un anticorps d’intérêt est couplé avec la chromatine pontée)
- isole les prot d’intérêt et purifie l’ADN associé
- Analyse par PCR quantitatif ou par micropuce/séquencage a haut débit
la chromatine et les nucléosomes ont un effet globalement … sur la transcription
les complexes protéiques remodeleurs de la chromatine utilisent quelle énergie pour rendre l’ADN accessible
inhibiteur
hydrolyse de l’ATP
hydrolyse de l’ATP par le complexe remodleur de la chromatine permet … un octamère d’histone
par quoi le recrutement du complexe de remodelage de l’ADN est régulé
d’expulser
par des facteurs de liaison a l’ADN ou des modifications d’histone
quelles sont les 4 principaux complexes de remodelage de la chromatine
SWI/SNF, ISWI, CHD, INO80
les complexes de remodelage font souvent partie de complexes protéiques ayant des propriétés communes
les complexes de remodelage de la chromatine contiennent quel sorte de domaine
-domaine protéique qui reconnaissent histones modifiées
ex: bromodomaines(lysines acétylées) et chromodomaines (lysines méthylées)
domaine ATPase
domaine qui régulent le domaine ATPase
domaine qui intéragissent avec des facteurs de transcription
-
les complexes de remodelage peuvent déplacer les nucléosomes le long d’une molécule d’ADN : est ce que les complexes sont toujours activateurs?
non, le déplacement d’un nucléosome peut aussi causer une réduction de l’accessibilité a un site de liaison de l’ADN en cachant une séquence dans un nucléosome
certains complexes de remodelage de la chromatine peuvent enlever un nucléosome :
-quels sont les complexes qui le font
-comment ils le font
-le site affecté devient…
SWI/SNF et certiains ISWI peuvent éjecter des dimères d’histone
l’octamère peut se dissocier en deux dimère H2a/H2b et un tetramère H3/H4
ultimement peut mener è l’éviction complète du nucléosome (ce qui rend l’ADN accessible)
site sans nucléosome devient hypersensible à la DNAse 1
quel complexe remodeleur peut remplacer un histone, explique
SWR1 peut remplacer H2a par variant d’histone H2AZ dans un promoteur peut augmenter les niveaux de transcription
résume les mécanismes utilisés par les complexes de remodelage de la chromatine
glissement
éjection
éjection de dimer H2a H2b
remplacement du dimère H2A par variant d’histone H2AZ
vrai ou faux
le tétramère d’H3 H4 peut demeurer associé à l’ADN meme en l’absence d’un ou deux dimère H2A/H2B
vrai
ca rend l’ADN sous jacent plus accessible mais c’est seulement un état transitoire, sans le dimère c’est pas stable à long terme
diverses modification épigénétiques peuvent etre appliquées aux histones
-lesquels
-quelle partie est affectée
-qu’Est ce que ca fait
-transmis aux générations cellulaires suivantes?
-réversible ou irréversible
-altère ou n’altere pas la séquence ‘ADN
- acetylation, methylation, phosphorylation, ubiquitination…
- cible surtout les extrémités flexibles en N terminal des histones (elles sortent du nucléosome donc plus facil pour les enzymes de les atteindre)
- dans certains cas oui
- réversible
- n’altere pas
explique les effet de l’acetylation des histones en général
donne aussi un exception
acetylation nutralise la charge + des lysines: moins d’interaction entre les histones et l’ADN
charge - de l’ADN sont moins neutralisées donc se repoussnet plus = décompaction (on associe acetylation a l’euchromatine, rarement retroubé dans heterochromatine)
exception: H3lysine 56 acétylé plutot relié a la réparation de l’ADN
comment on appelle les enzymes qui acétylent et déacétylent les histones
histones acétyle transférase (HAT) ou plus général = lysine acetyltransferase
histone déacétylase (HDAC) ou plus général = lysine déacétylase
les domaines de chromatine sensibles à la DNAsel sont … en histones acétylé
l’acetylation facilite ou inhibe la liaison de facteurs è leur site de reconnaissance dans ADN
enrichi
facilite
comment le recrutment des HAT peut etre fait pour favoriser l’activation d’un gène
recrutement des complexes acetyltransférase au promoteur par éléments de séquences (ex: enhancer ou élément activateurs)
**l’acétylation d’un histone peut aussi influencer l’expression/ la structure de la chromatine de facon indirecte
interaction entre prot.ines et lysines acétylées via domaines spécifiques
ex: un complexe de remodelage de la chromatine peut etre recruté par interaction avec une lysine acétylée (via par exemple un bromodomaine)
il existe plusieurs types de domaines protéiques qui peuvent lier les lysines acétylées dans les histones, nomme en un
ou est ce qu’on retrouve ces domaines protéique
bromodomaine
dans les complexes de remodelage de la chromatine
le recrutement de HDAC au promoteur peut …
inactiver un gène
Est ce qu”un complexe protéique remodeleur a une seule fonction?
non, ils sont souvent multifonctionnels (s-u ayant des fonctions variées)
ex: une s-u HDAC, une HAT…
Méthylation des histones
-cible quels résidus
-qu’est ce que ca fait
cible résidus lysine (mono, di ou triméthylé) et arginine (mono ou diméthylé)
maintient la charge positive: n’influence pas directement la compaction
recrute des protéines à la chromatine
peut activer ou inhiber la transcription
nomme des enzymes qui méthylent/déméthylent
PRMT: protein arginine methyltransferase
KMT: lysine methyl transferase
KDM: lysine demethylase
plusieurs domaines protéiques peuvent lier les histones méthylées donne un exemple
vrai ou faux les domaines des différentes protéines peuvent lier différentes marques
vrai ou faux une meme marque peut potentiellement etre liée par plusieurs domaines différents
ex: chromodomaine, tumor domain
faux (si je lie la lysine méthylée, je lie juste ca)
vrai
mono, di ou tri méthylation asocié à quel genre de chromatine
hétéro ou eucro selon le cas
histone H3K9 (K = lysine) impact de l’acétylation et de la méthylation sur l’expression génique
monomethylation de la lysine: activation
diméthylation de la lysine: répression
triméthylation de la lysine: répression
acétylation: activation
explique comment il peut avoir propagation de l’hétérochromatine le long d’une région d’ADN
explique comment ca peut etre bloqué
- présence au départ de lysine 9 triméthylée de l’histone H3 (H3K9me3) -> associé à répression génique donc hétérochromatine
HP1 vient se lier avec H3K9me3
Méthyl transférase SUV39H1(ou SUVAR) interagit avec HP1 ce qui permet de métyler les nucléosomes adjacents
cela crée une rx en chaine qui cause la propagation de l’hétérochromatine le long d’une région d’ADN
- ca peut etre bloqué par des isolateurs (formation de boucles de chromatine restreint propagation)
explique comment HP1 peut augmenter la compaction de l’ADN avec HDAC et avec lui-meme
- méthyltransférase SUVAR interagit avec HP1 ET HDAC (déacetylase): réduction de l’acétylation de la chormatine ->augmente compaction ET remplacement par triméthylation de H3K9 -> augmente aussi compaction)
- oligomérisation d’HP1 qui augmente la compaction
phosphorylation des histones
résidus : serine, threonine et tyrosine
rend la charge du résidu négatif (repousse l’ADN)
catalysé par des kinases qui transfèrent un groupe phosphate de l’ATP sur leur substrat
reconnu par plusieurs domaines protéiques
la phosphorylation de certains résidus favorise l’… ou la … d’autres résidu par divers mécanismes
acétylation ou la méthylation/déméthylation
le code d’histone repose sur l’existence de protéines d’écriture, d’effacement et de lecture des modif d’histones. Donne des exemples
prot d’écriture: acetylase, methylase, phosphorylase
prot d’effacement : deacetylase, demethylase, phosphatase
lecture: bromodomaine, chromodomaine, PDH finger, WD40 repeat
que stipule le code d’histone
-certaines modif d’histoes peut en influencer d’autres
-plusieurs prot et modifications: cross-talk possible entres elles
-permet d’utiliser le materiel genetique dans divers types cellulaires
-permet de repondre a divers stimulis (hormones, stress, etc)
methylation de l’ADN = methylation des histones
NON, IL NE FAUT PAS CONFONDRE LES DEUX
la methylation de l’ADN est généralement assez stable vs methylation des histones peu stable
methylation de l’ADN se fait sur quoi, par qui, se fait enlever par qui, quelle partie échappe a la méthylation généralement
carbone 5 de la cytosine dans l’ADN (souvent à des sites CpG pour C-phosphate-G)
DNMT (denovo methyl transferase)
TET
les ilots CPG qui sont des régions de répétition de CPG souvent dans le promoteur des gènes actifs . Ils échappent a la méthylation
si l’ADN est méthylé, est ce que ca réprime ou ca active la transcription
réprime
comment la méthylation de l’ADN réprime la transcritption
-méthylation reconnue par les prot MBD( methyl binding domain) ce qui peut recruter dautres complexes enzymatiques qui répriment la transcription
la méthylation d’un Cpg island peut aussi directement empecher la liaison de facteurs de transcritption a son élément de réponse, ce qui inhibe la transcription
