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Biologie A23 > Cours 5 > Flashcards

Cours 5 Flashcards

1
Q

De quoi est composé 1 chromosome?

A

ADN + les protéine histones

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2
Q

À quoi sert l’ADN ?

A

N’accomplit pas directement le travail dans la cellule, mais elle va:
- codes des protéines, qui accomplissent de multiples fonctions
- se réplique en vue de la division cellulaire pour assurer la reproduction

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3
Q

Explique la théorie centrale de la biologie moléculaire

A
  • l’ADN constitue le matériel héréditaire des organismes vivants qui est transmis à la prochaine génération
  • l’ADN procède indirectement à la synthèse des protéines pour lesquelles il fournit le code
  • une étape intermédiaire fait appel à la synthèse d’ARNm, qui sera traduit en une chaîne d’acide aminé

Donc réplication de ADN ( permet la transmission du matériel génétique aux cellules filles quand la cellule mère se divise, transcription de ARNm et traduction en protéine

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4
Q

Par quel moyen pouvons nous lire les séquences de nucléotides qui permettent de fabriquer les protéines?

A

Par la synthèse des protéines

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5
Q

Quand et pourquoi se fait la synthèse protéique?

A

La synthèse protéique se produit durant toute la vie d’une cellule parce que le besoins est immense pour plusieurs fonctions cellulaires et les protéines existantes se dégradent, il en faut de nouvelles

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6
Q

Quand la réplication de l’ADN se produit?

A

Une fois dans la vie d’une cellule, lors de la division cellulaire

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7
Q

Nomme et décrit les 2 étapes de la synthèse des protéines

A

Transcription du gène d’ADN en ARNm
- ARNm= intermédiaire
- le code de l’ADN en désoxyribonucléotides est transcrit en ribonucléotides de l’ARNm
- le terme transcription évoque le fait que le processus est fait dans le même alphabet: les nucléotides

Traduction de l’ARNm en acides aminés qui composent la protéine
- le terme traduction = changement de langue, de ribonucléotides à acides aminés
- fait sur un ribosome
- seul l’ARNm se traduit

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8
Q

Quels sont les nucléotides de ADN et ARNm

A

ADN, donc désoxyribonucléotides: C,T,A,G
ARNm, donc ribonucléotides: C,U,A,G

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9
Q

L’ARNm est une copie de toute ADN?

A

Non, seulement un gène donc un segment

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10
Q

Lors de la transcription de l’ADN, comment appel-on les deux brins impliqués et leurs caractéristiques

A

Le brin contenant le gène voulu est dit anticodon ( brin négatif, anti sens)
- c’est ce qui est transcrit en ARNm 3’ → 5’ pour que ARNm soit synthétisé dans le sens 5’→3’ (seul sens possible

L’autre brin est dit codon (brin positif, brin sens)
- n’est pas transcrit en ARNm (pour la protéine voul)
- complémentaire au brin anti codant
- donc séquence identique à celle de ARNm sauf T au lieu de U

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11
Q

Quelles sont les 3 étapes de la transcription de l’ADN en ARNm?

A
  1. initiation:
  2. élongation
  3. terminaison
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12
Q

Explique le principe général de l’étape 1 de la transcription de l’ADN en ARNm (initiation)

A

Le code d’un protéine est fourni par les bases azotées du gène: A,C,G,T

or, les bases azotés sont dans la double hélice torsadé de l’ADN et les bases azotée sont liées par des liaison H à leur base complémentaire

Il faut son dérouler et ouvrir l’hélice en amont du gène, comment? grâce a un promoteur et un complexe d’initiation de la transcription pour ouvrir le gèene entre les deux brins

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13
Q

comment fonctionne les promoteur dans la première étape de la transcription de l’ADN en ARNm?

A

l’ADN comprend une région appelée promoteur
* séquence de ~100 nucléo)des en amont du gène débutant par
* la boîte de Pribnow, TATAAT, chez les ¢ procaryotes
* la boîte TATA, TATAAA, chez les ¢ eucaryotes

le TATA se trouve sur le brin codant et sur l’anticodant c’est alors ATAT

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14
Q

comment fonctionne le complexe d’initiation dans la première étape de la transcription de l’ADN en ARNm?

A

un facteur de transcription
reconnaît la boîte TATA et s’y lie
Et d’autres facteurs de transcription
+ l’enzyme ARN polymérase
(= transcriptase) se fixent sur le promoteur
Þ complexe d’initiation de la transcription déroule et ouvre la double hélice
d’ADN en amont du gène jusque passé le gène
l’ensemble des facteurs de transcritption = complexe d’initiation

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15
Q

Explique l’étape 2 de la transcription de l’ADN en ARNm (élongation)

A

la transcriptase (ARN polymérase)
- ouvre la double hélice (environ 10 paires à la fois) et guide les ribonucléotides complèémentaires aux désoxyribonucléotidesde l’ADN
- catalyse leur polymérisation: chaque ribonucléotides s’ajoutent au précédent par liaison phosphoester àa une vitesse d’environ 10 à 100 la seconde selon le type de cellule
- la cellule s’allonge de 5’ à 3’ (seul sens possible)

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16
Q

Explique l’étape 3 de la transcription de l’ADN en ARNm (terminaison)

A

la transcriptase se déplace sur le gène et catalyse
la synthèse d’ARNm jusqu’à ce qu’elle rencontre
une séquence de terminaison, le terminateur:
- signale la fin du gène
- fait transcrire une séquence d’ARNm de terminaison
- le transcrit d’ARNm et la transcriptase sont libérés

le brin anticodant d’ADN se ré-apparie de nouveau au
brin codant (liaisons H entre bases complémentaires)

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17
Q

Quelles sont les différences entre l’ADN dans les cellules eucaryote et procaryotes

A

procaryotes (sans noyau): molécule circulaire et dan la cytoplasme

eucaryote (avec noyau): linéaire et dans le noyau

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18
Q

quelles est le site de synthèse des protéines selon si c’est une cellule eucaryote ou procaryote?

A

eucaryote et procaryote: dans le cytoplasme

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19
Q

Qu’est-ce que les modifications post-transcriptionnelles?

A

le transcrit d’ARNm dans le noyau= ARN prémessager ou pré-ARNm

des enzymes nucléaires catalysent des modifications du pré-ARNm pour qu’il devienne ARNm définitif, exportable au cytoplasme

  • ne se déroulent pas de façon séquentielle mais se chevauchent
    ± dans le temps
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20
Q

Quelles sont les deux types de modifications post-transcriptionelles?

A
  • épissage
  • modification des extrémités 5’ et 3’
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21
Q

Qu’est-ce que l’épissage du pré-ARNm

A

il se trouve dans le transcrit d’ARNm des segments qui ont été transcrits à partir de l’ADN
mais qui ne servent pas à la synthèse protéique = introns (intrus)
* les autres segments = exons
Þ il faut exciser les introns (intrus)
Þ puis lier les exons en chaîne continue (liaison phosphoest) = épissage

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22
Q

comment se fait l’épissage du pré-ARNm

A

les introns sont excisés grâce à une enzyme
* les exons sont raccommodés grâce à une enzyme
* les introns n’existent pas dans les gènes des ¢ procaryotes (sans noyau)
* leur nombre augmente avec l’échelle phylogénique chez les ¢ eucaryotes (avec noyau)
* leurs fonctions demeurent mal comprises

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23
Q

Qu’est-ce que les modifications post-transcriptionnelles de l’extrémité 5’?

A

addition d’une coiffe 7-méthylguanosine (m7G) au
1er nucléotide du transcrit (à la tête 5’)

le P du groupement phosphate lié au C5’ du ribose de la m7G se lie à un P
venant de la GTP requise pour la liaison
Þ devient GDP + P
* ce P libéré se lie au P du groupe P lié au C5’ du 1er nucléotide du transcrit
Þ établit un pont triphosphate(P-P-P)

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24
Q

Quelles sont les fonctions de la Coiffe 7-méthylguanosine (m7G)

A
  • protection de l’ARNm contre des enzymes hydrolytiques qui l’endommageraient
  • signal d’attache pour la petite sous-unité du ribosome lors de la traduction
25
Q

Qu’est-ce que les modifications post-transcriptionnelles de l’extrémité 3’?

A

addition en bloc d’une queue poly-A: 150 à 200 nucléotides A (adénine, une purine) à l’extrémité 3’-OH
= polyadénylation
* catalysée par l’enzyme poly-A polymérase (PAP)
* n’est pas de la transcription

26
Q

Quelles sont les fonctions de la queue poly-A?

A
  • protège l’ARNm de la dégrada)on par enzymes hydrolytiques
  • facilite son transport vers le cytoplasme
27
Q

Comment 4 nucléo?des d’ARNm
peuvent-ils coder 20 a.a.?

A

un triplet de ribonucléotides code 1 a.a.
Þ 64 combinaisons (4^3 = 64)
Þ possibilité de coder 64 a.a.

28
Q

Qu’est-ce qu’un génon?

A

séquence de 3 désoxyribonucléo+des consécu+fs du brin an2codant (néga+f,
an+sens, matrice) de l’ADN qui est transcrite en codon

29
Q

Qu’est-ce qu’un codon?

A

séquence de 3 ribonucléo+des
consécu+fs d’une molécule d’ARNm
complémentaire à un génon (U dans
l’ARN au lieu du T de l’ADN)
* (désigne aussi la séquence de 3 désoxyribonucléo+des
du brin codant de l’ADN qui est complémentaire au génon)

30
Q

qu’est-ce qu’un anticodon?

A

séquence de 3 ribonucléo+des consécu+fs de la branche
de l’an+codon (bras II, à 6h) d’une molécule d’ARNt
complémentaire à un codon spécifique de l’ARNm

31
Q

est-ce que seulement 20 des 64 triplets (diapo 26) sont u=lisés
pour coder 20 a.a. protéiques?

A

NON, mais pas 64 non plus, 58 codent des acides aminés

32
Q

nomme les 3 codons permeJent le début de la lecture de l’ARNm

A

Codent a.a
* AUG code la méthionine (Met) chez les ¢ eucaryotes (N-formyl-méthionine chez les ¢ procaryotes)
* GUG code la valine
* UUG code la leucine

chez les ¢ eucaryotes, AUG est presque le seul codon d’initiation utilisé
* chez les ¢ procaryotes, les 3 servent

33
Q

nomme les 3 codons STOP de la lecture de l’ARNm

A

les codons STOP marquent la fin de la lecture de l’ARNm
ne codent pas d’a.a.,
* UAG = ambre (amber)
* UAA = ocre (ochre)
* UGA = opale (opal)

34
Q

nomme 3 codons qui codent des a.a

A

UUU code la phénylalanine
* CCU code la proline
* AUA code l’isoleucine

35
Q

Qu’Est-ce que la redondance?

A

si 61 codons (triplets de ribonucléo=des de l’ARNm)
codent les 20 a.a. protéiques
Þ plusieurs codons codent le même a.a. (diapo 32)
* i.e., un a.a. peut être codé par plus d’un codon = redondance
* les codons synonymes (qui codent un même a.a.) ne diffèrent
souvent que par le 3e nucléo)de de l’ARNm

36
Q

Qu’est-ce que l’ambiguité?

A

un codon donné ne code qu’un seul a.a. (diapo 32)
Þ le code géné)que n’est pas ambigu
* Ex: le codon UUG code toujours et seulement l’a.a. leucine
* Ex: le codon ACU code toujours et seulement l’a.a. thréonine
* Ex: le codon GGA code toujours et seulement l’a.a. glycine
* etc, pour chacun des 61 codons codants

37
Q

est ce que les codons peuvent coder pour différents a.a. en fonction de l’organisme qu’il fait partie?

A

Le code géné?que est universel
* des bactéries jusqu’aux animaux les plus complexes, un
codon donné est toujours traduit en un même a.a. (diapo 32)
* les excep)ons sont très rares
Þ l’universalité du code géné)que laisse supposer qu’il est apparu
tôt dans l’histoire du vivant (cours du 3 nov)
* ainsi, les gènes peuvent être transplantés d’une espèce à
l’autre et fonc=onner normalement

38
Q

est ce que la lecture d’un codon peut se chevaucher?

A

non, mais les genes le peuvent

39
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’ARNm dans la traduction et transcription de ADN

A

transcrit du gène codant une protéine
Dans cellules eucaryote:
* subit des modifications post-transcriptionnelles
* épissage: excision des introns
* ajout de m7G à la tête et de poly-A à la queue
* passe du noyau aux ribosomes du cytoplasme
* où il est traduit, par triplets ou codons, en
a.a.

40
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’ARNt dans la traduction et transcription de ADN

A

transcrit en abondance à tout moment à partir de courts gènes d’ADN
* toujours terminé par la séquence CCA à la queue 3’
* dans les ¢ eucaryotes, les ARNt passent du noyau au cytoplasme
* sa branche acceptrice (bras V à 12h) perd sa queue poly-A et se lie à un a.a. spécifique
* l’a.a. est sélec=onné selon l’an6codon (bras II à 6h)
* la spécificité entre l’ARNt et l’a.a. est assurée par l’enzyme AAS

41
Q

quelles est le nom de la liaison entre le acides aminés et l’ARNt et comment elle se fait?

A

aminoacyl-ARNt

1) condensa=on
* perte de OH du COOH de l’a.a. et
* de H du OH du C3’ du ribose de A
à l’extrémité 3’ de l’ARNt
* la perte d’un groupement hydroxyle (OH)
par un groupement carboxyle (R-COOH)
de l’a.a. Þ acyle
* d’où le terme aminoacyl pour le résidu
2) liaison covalente entre
* le C du CO de l’aminoacyl et
* le O du C3’ du ribose de A à l’extrémité CCA-3’
de l’ARNt Þ aminoacyl-ARNt
* catalysée par l’aminoacyl-ARNt-synthétase (AAS)

42
Q

explique comment fonctionne AAS et spécificité aminoacyl-ARNt

A

1) le site ac:f de l’AAS se lie à un a.a. spécifique et à une ATP
2) l’AAS hydrolyse l’ATP en AMP + 2P et l’AMP se lie à l’a.a.
3) l’ARNt approprié déplace l’AMP du site ac)f de l’AAS et s’y lie par son bras I à 9h l’ARNt se lie à l’a.a. en place par le A du bras 5
= aminoacyl-ARNt
4) l’AAS libère l’aminoacyl-ARNt
* 1 seul a.a. et 1 seul ARNt peuvent se fixer à une AAS donnée
Þ spécificité entre l’a.a. et l’ARNt

43
Q

combien y a il de type d’ARNt et explique pourquoi

A

45 chez l’humain

règle d’appariement entre la 3e base (5’ → 3’) du codon d’ARNm
et la base correspondante de l’an)codon de l’ARNt n’est pas aussi
stricte que pour les 2 premières bases du codon
* la base G de l’an2codon s’apparie normalement à la
3e base du codon C, mais peut aussi s’apparier à U
* or, UCC et UCU codent la sérine* (diapo 32)
* les an+codons de certains ARNt pouvant reconnaître
2 codons différents d’ARNm (= « oscilla+on »)
\ la ¢ n’a pas besoin de 61 ARNt différents

44
Q

qu’est-ce que le ribosome?

A

ribosome: par=cule dans le cytoplasme
* 60% ARNr = transcrits de segments d’un brin d’ADN
* 40% protéines ribosomales
* 2 sous-unités chacune avec la même propor=on (60:40)
ARNr:protéines
* pe)te sous-unité
* grosse sous-unité
* ne s’assemblent que
pour la synthèse
d’une protéine
* forment un étau qui main)ent l’ARNm et les ARNt

45
Q

quelles sont les 4 sites de liaison des ribosomes

A

sur la petite sous-unité:
- site liaison ARNm
sur la grosse sous-unité:
- site A = amioacyl
- site P= peptidyle
- site E= exit

46
Q

quelles sont les 3 grandes etapes de la traduction

A

initiation
élongation
terminaison

47
Q

explique en gros ce qu’est la première étape de la traduction: initiation

A

a) liaison de l’a.a Met à l’ARNt médié par l’AAS
b) formation du complexe d’initiation ARNr-ARNm
c) fixation du Met-ARNt puis de la grosse sous-unité ribosomale sur le complexe d’initiation

48
Q

explique la liaison de l’acide aminé de Met à l’ARNt médiée par l’AAS dans l’initiation de la traduction

A

’a.a. Méthionine se lie au site ac)f de l’aminoacyl-ARNt synthétase
(AAS) en présence d’ATP, hydrolysée Þ AMP + 2 P (diapos 37-40)
* l’ARNt spécifique à ce]e AAS déplace
l’AMP et se lie à l’a.a. Met
* condensa+on: H2O formé de COOH
de l’a.a. Met et de OH du C3’ du ribose
de l’A adénine à l’extrémité C3’ de l’ARNt
* résidu de l’a.a. Þ aminoacyl
* liaison covalente entre C du CO de
l’aminoacyl et O du C3’ de A de l’ARNt
Þ complexe aminoacyl-ARNt
libéré de l’AAS
* cet ARNt a an)codon 5’-CAU-3’

5’ 3’ codon AUG
3’ 5’ an$codon UAC

49
Q

explique la forma%on du complexe d’ini%a%on ARNr-ARNm

A

l’ARNr de la pe=te sous-unité ribosomale reconnaît une
séquence précise de nucléo=des à l’extrémité 5’ (tête) de
l’ARNm coiffée de la 7-méthylguanosine, m7G (diapos 20-21) dans
les ¢ eucaryotes (reconnaît la séquence de Shine-Dalgarno dans
les ¢ procaryotes)
* exige des facteurs d’ini)a)on (IF)
* ce]e por)on de l’ARNm se lie à l’ARNr par
des liaisons H entre bases complémentaires
Þ ceci forme le complexe d’ini=a=on

50
Q

explique la fixa%on du Met-ARNt puis de la grosse sous-unité
ribosomale sur le complexe d’ini%a%on

A

le Met-ARNt se lie au complexe d’ini=a=on
* par associa)on spécifique de l’an)codon de l’ARNt (bras II à 6h) au codon complémentaire de l’ARNm (codon d’ini)a)on AUG) grâce à des liaisons H (l’ARNm est déjà lié à l’ARNr de la pe+te sous-unité ribosomale par liaisons H)
* la grosse sous-unité ribosomale se fixe au complexe d’ini=a=on
* le Met-ARNt se trouve au site P (pep)dyle) du ribosome

51
Q

quelles sont les étapes de l’élongation dans la traduction de l’ARN

A

a) fixa=on d’un 2e aminoacyl-ARNt
b) l’a.a. Met se détache de l’ARNt du site P par hydrolyse
c) transloca=on

52
Q

explique la fixa=on d’un 2e aminoacyl-ARNt dans l’élongation de la traduction

A

liaison d’un ARNt avec un a.a. spécifique = l’aminoacyl-ARNt
* l’aminoacyl-ARNt sélectionné est celui dont l’anticodon (bras II à 6h) est complémentaire au 2e codon de l’ARNm
* cet aminoacyl-ARNt s’achemine au site A (accepteur) du ribosome
* l’aminoacyl-ARNt se lie (liaisons H) à l’ARNr de la grosse sous-unité par son bras IV à 3h (en présence de GTP, guanosine triphosphate)

53
Q

explique l’a.a. Met se détache de l’ARNt du site P par hydrolyse (ajout d’eau) dans l’élongation de la traduction

A
  • il gagne le OH qu’il avait perdu
    en se liant à l’ARNt (diapo 38)
  • et se lie au nouvel a.a. de
    l’aminoacyl-ARNt du site A par
    liaison pep=dique (29 sep diapo 6)
  • condensa)on puis liaison covalente
    catalysée par l’enzyme pep:dyltransférase = ARNr 28S de la grosse
    sous-unité = ribozyme 28S
  • l’ARNt au site P n’aJache plus d’a.a
54
Q

explique la translocation dans l’élongation de la traduction

A
  • le ribosome se déplace le long de l’ARNm dans le sens 5’→3’
    Þ l’ARNt débarrassé de Met passe du site P au
    site E (exit, sor+e) puis se détache du ribosome
    Þ l’ARNt lié aux 2 a.a. passe du site A
    au site P
    Þle site A libéré accueille un nouvel
    aminoacyl-ARNt (le 3e)
  • la chaîne de 2 a.a. se détache de l’ARNt
    du site P et se lie à ce 3e a.a. au site A
  • transloca)on…
  • l’élonga)on se poursuit pour le nb
    d’a.a. de la protéine voulue (struct 1re)
55
Q

quelles sont les étapes de la terminaison de la traduction de l’ARN

A

a) codon STOP: UAG ou UAA ou UGA
- aucun ARNt ne possède d’an+codon (au bras II à 6h) complémentaire à un codon STOP
- aucun aminoacyl-ARNt peut se lier à un STOP
b) seul un facteur de libéra:on (protéine de forme semblable) se lie au codon STOP
- détache la chaîne pep+dique de l’ARNt
- et l’ARNt de l’ARNr
c) le ribosome se sépare en
* pe+te sous-unité
* grosse sous-unité
* qui pourront servir encore

56
Q

les protéines ont-elles donc toujours Met comme 1er a.a.?

A

Non
* les protéines peuvent subir des
modifica2ons post-traduc2onnelles
qui leur font perdre Met et parfois
aussi d’autres a.a. le long de leur chaîne
* modifica+ons médiées par des enzymes
* nous ne les étudions pas dans ce cours

57
Q

quel codon code l’initiation de la traduction

A

AUG

58
Q

quel codon code pour lacide aminé méthionine

A

AUG

Biologie A23 (12 decks)

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