cours 4 Flashcards
Comment est-ce que la réplication de l’ADN et la transcription sont similaires ?
Les deux processus nécessitent des enzymes qui synthétisent un nouveau brin d’acide nucléique complémentaire au brin matrice.
Quelles sont les différences entre la réplication et la transcription (4) ?
1 Dans la transcription, le nouveau brin est constitué de ribonucléotides (ARN).
2 L’ARN polymérase n’a pas besoin d’une amorce.
3. L’ARN ne reste pas apparié au brin matrice d’ADN.
4 La transcription est moins fidèle que la réplication.
Vrai ou faux : les rôles de l’ARN polymérase sont différents dans les cellules procaryotes et eucaryotes.
Faux, l’ARN polymérase réalise les mêmes réactions dans toutes les cellules (procaryotes ou eucaryotes).
Les bactéries ont combien d’ARN polymérases ?
1
Les eucaryotes ont combien d’ARN polymérases ?
3
Que fait la Pol 1 ?
Transcrit le précurseur de l’ARNr
Que fait la Pol 2 ?
Transcrit les gènes codant pour des protéines.
Que fait la Pol 3 ?
Transcrit l’ARNt et l’ARNr 5S.
Quelles sont les similarités structurales de l’ARN polymérase chez les eucaryotes et les procaryotes (3) ?
1-2 grandes sous-unités bêta de procaryotes homologues aux 2 grandes sous-unités RPB1 et RPB2 d’ eucaryotes.
2- 2 sous-unités alpha de prokaryotes homologue de RPB11 et RPB3
- Sous-unité oméga des prokaryotes homologue de RPB6
Quelles sont les 3 phases de la transcription dans l’ordre ?
1- Initiation
2- Élongation
3- Terminaison
Que font les promoteurs ?
Une séquence d’ADN qui fixe l’ARN polymérase et ses facteurs d’initiation requis sur l’ADN pour débuter la transcription.
Quelles sont les 3 étapes de l’initiation ?
1 La formation du complexe fermé
2 La formation du complexe ouvert
3 – La polymérase démarre la transcription quand le promoteur se détache.
Comment se forme le complexe fermé ?
L’ARN polymérase s’attache au promoteur, une étape réversible.
Comment se forme le complexe ouvert ?
L’ARN polymérase commence à séparer les deux brins d’ADN, une étape irréversible.
Comment s’appelle l’endroit initial où se séparent les deux brins d’ADN ?
La bulle de transcription.
Vrai ou faux : dès le tout début de la transcription, l’ARN polymérase est efficace et pourquoi?
Faux, la synthèse initiale d’ARN est inefficace. La polymérase passe par une phase d’initiation abortive, où elle fait la synthèse seulement des courts transcrits.
Comment l’ARN polymérase fait la transition entre la phase d’initiation et la phase d’élongation ?
Lorsqu’elle fait la synthèse d’ARN plus longue que 10 pb, elle est libérée du promoteur et la phase d’élongation commence.
Quelles sont les 4 tâches de l’ARN polymérase pendant la phase d’élongation ?
1 Séparer l’ADN devant elle.
2 – Réassocier les brins derrière elle.
3 Dissocier la chaine d’ARN de la matrice durant sa progression.
4 Corriger des erreurs potentielles
Vrai ou faux : lors de la terminaison, la polymérase libère l’ARN ?
Vrai
Quel facteur convertit l’ARN polymérase minimale en holoenzyme de l’ARN polymérase ?
Sigma
Quelle est la différence entre l’ARN polymérase minimale et l’holoenzyme de l’ARN polymérase ?
Avec le facteur d’initiation sigman, l’holoenzyme de l’ARN polymérase initie la transcription uniquement aux promoteurs.
Quels sont les deux éléments auxquels peut se lier sigma70 ?
-10 et -35
Qu’est-ce qu’une séquence consensus ?
Une séquence qui représente la version la plus fréquemment reconnue.
Les séquences consensus pour sigman70 sont ?
-10 et -35
Quel élément additionnel pourrait être rajouté pour augmenter la puissance des promoteurs bactériens ?
L’élément UP
Comment fonctionne l’élément UP ?
Augmente la liaison de la polymérase qui va permettre une interaction spécifique supplémentaire entre l’enzyme et l’ADN.
C’est quoi un élément discriminatoire ?
Une séquence placée en amont de -10 (quand -35 n’est pas présent).
Que font les régions 2 et 4 de σ70 ?
2 : reconnait les éléments -10 et -35.
4 : reconnait les éléments -10 et -35 ET porte 2 hélices.
Décrire les 2 hélices de la région 4 de σ70.
1ʳᵉ : hélice reconnaissant le grand sillon de l’ADN à l’élément -35.
2ᵉ : hélice située en travers et au-dessus du sillon et sert à stabiliser les intéractions
L’hélice alpha de la région 2 reconnait aussi ?
L’élément -10
L’hélice alpha de la région 3 reconnait aussi ?
L’élément -10 allongé
L’hélice alpha de la région 1.2 reconnait aussi ?
L’élément discriminateur
Vrai ou faux : l’élément UP est reconnu par sigma70 ?
Faux, il est reconnu par le domaine C-terminal de la sous-unité alpha de la polymérase (alphaCTD).
C’est quoi qui relie alphaCTD à alphaNTD ?
Un pont flexible
Est-ce que la transition du complexe fermé à ouvert dans les bactéries nécessite l’hydrolyse d’ATP ?
Non, réaction d’isomérisation.
Combien y a-t-il de canaux dans l’ARN polymérase et quoi servent-ils ?
5.
1 – Canaux d’entrée des NTP
2 – Canaux de sortie de l’ARN
3 – 3 autres canaux permettant l’entrée et la sortie d’ADN
Où est-ce que les brins d’ADN commencent à se séparer ?
À la position 3+ dans le centre catalytique.
Ou se reforme la double hélice ?
À la position -11
Quels sont les 2 changements structuraux observés lors de la transition du complexe fermé à ouvert ?
1 La fermeture des mâchoires
2 Le déplacement de la région N-terminale. (Dans complexe fermé, sigma1.1 bloque le foyer catalytique. Dans le complex ouvert sigma 1.1 est déplacé pour permettre entrée d’ADN double brin dans le foyer catalytique)
C’est quoi qui est capable de bloquer le canal de sortie de l’ARN ?
lien sigma3/4
Le mécanisme d’initiation de la transcription est difficile, pourquoi ?
L’ARN polymérase débute sa transcription par un A qui se lie au nucléotide matrice T = seulement 2 liaisons H+ = difficile à maintenir.
C’est quoi une énigme ?
Un mode de déplacement du site actif sur la matrice d’ADN.
Quels sont les trois mécanismes de déplacement de l’ARN polymérase ?
1- excursion transitoire
2- inchworming
3- compression
Quel est le modèle le plus probable ?
Le modèle de compression.
C’est quoi le modèle d’excursion transitoire ?
cycle transitoire de l’ARN polymérase
C’est quoi le modèle d’inchworming ?
Élément flexible de la polymérase.
C’est quoi le modèle de compression ?
L’ADN en aval est replié à l’intérieur de l’enzyme (boucle simple brin).
Qu’implique la libération du promoteur ?
La brisure des interactions polymérase-promoteur et le noyau de la polymérase sigma.
Le lien/linker 3/4 joue un rôle de ___ _______ ?
Mime moléculaire —> imite l’ARM
Comment fonctionne le lien 3/4 ?
– Lorsque la polymérase n’est pas engagée dans l’élongation, le lien 3/4 bloque le canal de sortie de l’ARN.
– Lorsque la polymérase est engagée dans l’élongation, le lien 3/4 est éjecté de la région 3/4.
C’est quoi le mécanisme de compression et que permet-il ?
Un mécanisme qui permet l’entreposage et la mobilisation de l’énergie durant l’initiation de la transcription.
La libération de l’énergie permet à la polymérase de se détacher du promoteur et de séparer sigma de l’enzyme.
Vrai ou faux : la bulle de transcription change pendant l’élongation parce que le nombre de nucléotides appariés à l’ADN matrice est variable ?
Faux, la taille de la bulle est constante parce que seuls 8 ou 9 nucléotides de la chaine d’ARN
naissantes sont appariés à l’ADN matrice.
Quelles sont les 2 fonctions correctrices de l’ARN polymérase et leur fonctionnement ?
1 Phopholytique - catalyse l’enlèvement d’un ribonucléotide
2 Hydrolytique - l’emzyme recule d’un ou plusieur nucléotideé
Quelle est la cause courante d’un blocage de l’ARN polymérase ?
Un brin d’ADN endommagé
Quelle machinerie enlève la polymérase bloquée et recrute quelle enzyme de réparation ?
TRCF qui recrute Uvr[A]BC
Comment fonctionne la TRCF ?
Se lie à l’ADN double brin en amont de l’ARN polymérase et utilise un moteur d’ATPase pour se déplacer sur l’ADN jusqu’à ce qu’il rencontre l’ARN polymérase bloquée —. La collision pousse la polymérase vers l’avant, qui va soit reprendre l’élongation soit se dissocier du complexe.
Comment se nomment les signaux qui amènent la terminaison de la transcription ?
Des séquences appelées terminateurs
Comment fonctionnent les terminateurs ?
Ils conduisent la polymérase en élongation à se dissocier de l’ADN et à libérer l’ARN.
Chez les bactéries, quels sont les 2 types de terminateurs et comment fonctionnent-ils ?
- Rho-dépendant – besoin de la protéine Rho pour provoquer la terminaison.
- Rho-indépendant – provoque terminaison sans autres facteurs
Comment fonctionne la protéine Rho ?
Elle se fixe à l’ARN simple brin dès qu’il sort de l’ARNpol au site rut. Nécéssite l’ATP.
Vrai ou faux : Rho peut se lier à n’importe quel ARN simple brin ?
Faux, juste celui en cours de transcription.
Quels sont les trois modèles d’action de Rho ?
1 – Rho pousserait ARNpol en avant.
2 – Pho arracherait ARN de la pol.
3 – Rho induirait un changement de conformation de la pol.
Comment se nomment les terminateurs Rho-indépendants ?
Terminateur intrinsèque
Quels sont les deux éléments que contiennent les terminateurs intrinsèques ?
1 – une courte séquence répétée inversée ;
2 des paires de bases A-T
Quelles structures causées par les terminateurs intrinsèques peuvent causer la terminaison ?
Épingle à cheveux
L’épingle à cheveux fonctionne efficacement uniquement si elle est suivie par une série de ___ _ ?
bases T (U dans l’ARN)
Pol 1, Pol 2 et Pol 3 ont tous besoin de ______ _____ __ ______.
facteurs généraux de transcription (FGT)
À quoi srevent led FGT (3) ?
– Accomplissent les fonctions de sigma dans la transcription bactérienne.
– Aident Pol II à se fixer au promoteur et à séparer les brins D’ADN.
– Aident Pol II à détacher le promoteur et à engager l’élongation
Quels autres facteurs requièrent Pol2 (3) ?
1 – Des protéines régulatrices liant l’ADN
2 Complexe de médiateur
3 Enzymes de modification de la chromatine
Qu’est-ce que le promoteur minimal de la pol 2 ?
Le plus petit ensemble d’éléments de séquence nécessaire pour assurer
l’initiation de la transcription par la machinerie de Pol II in vitro.
Que contient les promoteur minimal de Pol 2 (4) ?
40-60 nt en amont ou en aval du site d’initiation de la transcription.
1 – Élément reconnu par TFIIB –> BRE
2 – Élément TATA
3 – Élément initiateur (Inr)
4 – Éléments d’Aval du promoteur (DPE, DCE, MTE)
En amont du promoteur minimal, quels sont les autres éléments requis pour une transcription efficace in vivo ?
Les séquences régulatrices.
Quelles sont les différentes catégories de séquences régulatrices ?
- Éléments proximaux du promoteur
- Les séquences activatrices amont (UAS)
- Les « enhancers » ou amplificateurs
- D’autres éléments (« silencers », éléments frontière et isolateurs)
Comment appelle-t-on l’ensemble de FGTs et la Pol2 liés au promoteur ?
Le complexe de préinitiation
Comment se forme le complexe de préinitiation ?
Séquence TATA reconnue par TFIID —-> TFIIA & TFIIB —-> TFIIF + Pol 2 —-> TFIIE & TFIIH
De quoi est composé TFIID ?
De TBP qui est associé à plusieurs TAF
Que requiert la fusion de l’ADN au promoteur ?
L’hydrolyse de l’ATP et l’aide de TFIIH
Quel TFII. a une activité hélicase ?
TFIIH
Quelles sont les 2 étapes de la libération du promoteur chez les eucaryotes ?
1 – Hydrolyse de l’ATP
2 – Phosphorylation de la Pol 2
Comment est-ce que le TBP dans TFIIH reconnait la séquence TATA ?
Utilise le feuillet beta pour reconnaitre le petit sillon au niveau de la boite TATA.
Parmi les TAF associés au complexe TBP, lesquels sont similaires aux histones ?
TAF42 et TAF62
Décrire TFIIA.
Un FGT qui contient deux chaines polypeptidiques qui viennent stabiliser le complexe TBP/TFIID.
Quelles sont les 2 fonctions de TFIIA ?
1 – Interaction avec le complex TBP/TFIID
2 Agot comme co-activateur pour certains activateurs
Vrai ou faux : TFIIA interagit avec TFIID et l’ADN ?
FAUX, juste TFIID.
Décrire TFIIB.
Un TGT avec une seule chaine polypeptidique de structure cristalline qui rejoint le complexe de préinitiation après TFIIA.
Quel est le rôle de TFIIB ?
Rôle central régulateur.
TFIIB forme quels 3 contacts spécifiques ?
Contact avec TFIIB-TPB et TFIIB-ADN et TFIIB-Pol 2
Quel TGF fait le lien entre le TBP et la Pol 2 ?
TFIIB
Quel TFG est recruté sur le promoteur déjà associé à la Pol 2 ?
TFIIF
Quel est le rôle de TFIIF ?
Stabiliser le complex ADN-TBP-TFIIB
Quel est le rôle de TFIIE ?
Se lit au complexe et recrute TFIIH.
Quel est le rôle de TFIIH ?
Contrôler la transition du complexe de préinitiation fermé au complexe ouvert.
Est-ce que la transition du complexe de préinitiation fermé à ouvert est dépendante de l’ATP ?
Oui
Pourquoi est-ce que, in vivo, la transcription a besoin de protéines supplémentaires ?
L’ADN est compacté dans la chromatine, ce qui complique la liaison de la Pol 2 et FGTs.
Quelles sont les 3 autres protéines que nécessite la transcription in vivo ?
1 – Protéines régulatrices
2. 2-Complexe médiateur
3. Enzyme de modification de nucléosome
Quel est le rôle du médiateur ?
Facilite l’initiation en régulant l’activité CTD kinase de TFIIH.
Laquelle des sous-unités du médiateur est indispensable pour la transcription ?
Med17
Vrai ou faux : le médiateur est une grosse protéine.
Faux, le médiateur est organisé en modules qui peuvent être dissociés.
Vrai ou faux : le FGT et le médiateur restent accrochés à la polymérase après l’initiation.
Faux, Pol 2 se débarrasse de la plupart des facteurs d’initiation.
Des enzymes de modification de l’ARN
sont recrutées par la ?
Queue CTD phosphorylée de la polymérase
Quel est le rôle de la kinase P-TEFb et comment ?
Stimule l’élongation en phosphorylant les résidus sérine sur la queue CTD et en recrutant d’autres protéines comme TAT-SF1.
C’est quoi un ELL et que fait-il ?
Un facteur d’élongation qui se lit à la Ppol 2 et supprime les arrêts temporaires de l’enzyme. Alors améliore la processivité de la Pol 2.
Que fait TFIIS (3) ?
1 Stimule le taux d’élongation en diminuant le temps de pause de Pol2.
2 Contribue à la vérification de la séquence d’ARN.
3 Stimule l’activité de RNase de Pol 2.
Que fait FACT et comment ?
Facilite le passage de Pol 2 à travers la chromatine en enlevant le dimère H2A/H2B et en passant à travers.
Quelles 3 choses doit subir l’ARN eucaryote avant d’arriver à la terminaison ?
- Formation de la coiffe à l’extrémité 5’
- Épissage de l’ARN
- Polyadénylation à l’extrémité 3
Quels sont les rôles de la coiffe (3) ?
– Stabilise l’ARNm
– Exporter l’ARNm dans le cytoplasme.
– Recrutement des ribosomes
À quel moment de la transcription se fait l’ajout de la coiffe ?
Lors de la libération du promoteur.
À la suite de la rencontre de AATAAA (fin d’un gène), que va-t-il se passer (4) ?
- Clivage de l’ARNm
- Ajout d’un grand nombre de résidus adénine à son extrémité 3’
- Dégradation de l’ARN encore associé à l’ARN Pol II
- Terminaison de la transcription
Quels sont les 2 complexes protéiques transportés par Pol2 lorsqu’elle approche la fin d’un gène ?
1- CPSF
2- CstF
Qu’est-ce qui stimule le transfert de CPSF et CstF à l’ARN ?
Les signaux Poly-A
Quel est le rôle de CPSF ?
Recrute la poly-A-polymérase qui recrute RABP pour exporter l’ARNm mature au cytoplasme.
Vrai ou faux : après le clivage et la polyadénylation, la Pol 2 s’arrête immédiatement.
Faux, produit une 2ᵉ molécule d’ARM avant de s’arrêter.
C’est quoi les 2 modèles d’action pour la terminaison ?
1 – Torpille
2 – Allostérique
Décrire le modèle torpille.
L’Éxonucléase Xrn2 se fixe sur l’extrémité de la 2ᵉ molécule d’ARN sans aucune coiffe qui la dégrade. Lorsque Xrn2 rencontre Pol 2 elle la pousse ou arrache le transcrit naissant.
Décrire un modèle allostérique de terminaison.
La terminaison dépendrait d’une modification structurale de Pol 2 qui diminuerait la processivité de Pol 2 et stimulerait une terminaison spontanée.
Est-ce que la structure de Pol 1 et 3 ressemble à celle de Pol 2 ?
Oui
Quelle protéine pouvons-nous trouver sur tous les Pols ?
TBP —> initie la transcription
Quelles sont les 2 parties formant la Pol 1 ?
1 – Le promoteur central
2 – L’élément de contrôle en amont
Quels autres facteurs (2) sont requis pour l’initiation de la transcription pour la Pol 1 ?
SL1 (TBP) et UBF.
Comment fonctionne UBF ?
Se lie à UCE, recrute SL1 et stimule la transcription en recrutant la Pol 1.
Où se situe la TBP dans la Pol 3 ?
TFIIIB
