Cours 4 Flashcards by sophia librizzi

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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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quelles sont les 4 principaux complexes de remodelage de la chromatine

SWI/SNF, ISWI, CHD, INO80

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

1. 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 2. 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

1. 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) 2. 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