Cours 6 : Transcription Flashcards
Composition nucléotide ARN
Phosphate
Sucre (ribose)
Base (AUGC)
Définition ARN
Chaîne monocaténaire de ribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters
3 différences entre ADN et ARN
ARN simple brin
Présence d’un groupement OH en 2’ du sucre (ARN)
Remplacement de la thymine par uracile (ARN)
Vrai ou faux : le simple brin d’ARN peut former des repliements par appariement de ses bases
Vrai
Quel est l’incidence sur le plan chimique d’avoir un groupement hydroxyle sur le C2 des sucres de l’ARN
La fonction alcool rend l’ARN plus sensible à l’hydrolyse alcaline
Quelle caractéristique permet la cyclisation du phosphate dans l’ARN
La présence de 2 oxygènes en cis sur les positions C2 et C3 du sucre
Que provoque la cyclisation du nucléotide d’ARN
Une coupure de la chaine ribose-phosphate
Vrai ou faux : la synthèse de l’uracile est moins «Couteuse» que celle de la thymine
Vrai (1 CH3 en moins)
Est ce que l’uracile peut être utilisé dans l’ADN
NON
Qu’est ce que la désamination de cytosine
Altération spontanée des bases azotées qui change une cytosine en uracile
Quelle enzyme peut réparer la désaminasion de cytosine
Uracil DNA glycosylase : enlève le U (site AP) et le remplace par un nouveau C
Est ce que l’ARN est capable de produire des structures secondaires
Oui (boucles, noeuds, etc.)
Qu’est ce que la structure tertiaire de l’ARN
La somme des structures secondaires (forme en 3D)
Quels sont les avantages de pouvoir faire une structure tertiaire d’ARN
Plus de stabilité
Peut avoir des activités enzymatiques
Vrai ou faux : Dans l’ARN, G peut se lier avec U
Vrai = diversification des structures secondaires
Qu’est ce qui détermine la séquence d’ARN produit lors de la réplication
La séquence monocaténaire d’ADN du brin matrice (par appariement des bases)
Étapes de la transcription qui sont similaires à la réplication (3)
- Ouverture du double brin d’ADN
- Appariement antiparallèle entre simple brin ADN-ARN
- Complémentarité C-G, G-C, A-U, U-A
Par quelle enzyme est réalisée la transcription d’ADN en ARN
Par l’ARN polymérase ADN dépendante
Quels sont les rôles de l’ARN polymérase ADN dépendante (3)
- S’attache sur une séquence d’ADN
- Ouvre le double brin d’ADN
- Synthétise de l’ARN complémentaire au brin matrice de l’ADN en additionnant des rNTPs sur 3’OH
Est ce qu’on déroule tout l’ADN pour faire la transcription
NON, au fur et à mesure que l’ARN polymérase se déplace, il y a déroulement d’un tour de double hélice à la fois
Est ce que l’ARN nouvellement polymérisée reste attaché à la matrice d’ADN
Non, il se détache ce qui permet de reformer la double hélice d’ADN
Quelle est l’organisation générale de l’ARN polymérase ADN dépendante
Pince de crabe :
Site catalytique similaire entre les espèces
Périphérie variable (selon les interactions avec les protéines régulatrices)
Combien d’entrée/sortie possède l’ARN polymérase ADN dépendante
5 :
1. Entrée de rNTP
2. Sortie d’ARN
3. Entrée du double brin d’ADN
4. Sortie du brin codant
5. Sortie du brin matrice
De quoi est composé le site catalytique de l’ARN polymérase ADN dépendante
2 sous unités (bêta et Bêta’) qui se situe à la base de la pince (centre catalytique)
Vrai ou faut : le site catalytique de l’ARN polymérase ADN dépendante fonctionne en catalysant l’addition de nucléotides en faisant intervenir 2 ions métalliques
Vrai, dont le zinc
Combien d’ARN polymérase ADN dépendante possèdent les bactéries + combien de sous unités
1 seule
5 sous-unités
Combien d’ARN polymérase ADN dépendante possèdent les eucaryotes
3
Quel est le rôle de L’ARN pol 2
Séquence codant des protéines
Quel est le rôle de l’ARN pol 1 et 3
Séquences codant d’autres ARN
Est ce que l’ARN polymérase ADN dépendante a besoin d’une amorce
Non
Est ce que la transcription recopie tout le génome
Non, seulement une région précise du génome
Vrai ou faux : le nombre de copies produites est extrêmement variable
Vrai : dépendant de l’environnement et d’autres facteurs (régulation de la transcription)
Différences entre réplication et transcription (4)
- rNTPs au lieu de dNTP
- ARN polymérase n’a pas besoin d’amorce ni d’hélicase
- L’ARN nouvellement synthétisée se détache de la matrice au fur et à mesure (ADN revient db derrière)
- Moins précis (ARN sont temporaires)
Vrai ou faux : plusieurs ARN polymérases peuvent se suivre une après l’autre pour produire plusieurs d’ARN en peu de temps
Vrai
3 grandes étapes de la transcription
- Initiation
- Élongation
- Terminaison
Comment numérote-t-on les nucléotides lors de la transcription
Le premier nucléotide transcrit est le +1
Ceux qui sont avant (région régulatrice/promoteur) : -1, -2, -3
Ceux qui sont après : +2, +3
3 étapes de l’initiation de la transcription
- ARN polymérase se lie au promoteur : formation du complexe fermé
- La double hélice s’ouvre sur 14 nucléotide (bulle de transcription) : complexe ouvert
- Les rNTP initiaux (moins que 10) sont assemblés sur la matrice : complexe de transcription initial
Vrai ou faux : ARN polymérase arrive à se détacher du promoteur du premier coup
Faux, elle doit s’y prendre à plusieurs reprises avant d’arriver à se détacher (petits transcrits sont relâchés)
Le promoteur se trouve en amont ou en aval du gène à transcrire
En amont
Vrai ou faux : la liaison de l’ARN polymérase au promoteur se fait dans une orientation particulière
Vrai
Qu’est ce qui est déterminé par le promoteur
- Le brin matrice
- Le sens de la transcription
Dans quelle orientation sort le brin d’ARN
5’ –> 3’
Par quoi est déterminé la force du promoteur
Par le nombre de transcrits générés à partir de ce promoteur dans un laps de temps donné
3 facteurs qui influencent la force du promoteur
- La capacité du promoteur à lier l’ARN polymérase (plus de points de contacts reconnus et liés = plus fort)
- Isomérisation efficace : le passage du complexe fermé à ouvert (rapidement = promoteur fort)
- La facilité de l’ARN pol à échapper au promoteur (début de la phase d’élongation)
Qu’est ce que le complexe ternaire stable
ARN pol-ADN-ARN (Lorsque la synthèse dépasse le stade des 10 nucléotides et qui se poursuit jusqu’à la fin)
Vrai ou faux : au fur et à mesure, l’ARN pol ouvre l’ADN devant elle, ferme l’ADN derrière elle et synthétise l’ARN
Vrai
Que se passe-t-il lors de la terminaison
Un signal permet de décrocher l’ARN pol et de larguer l’ARN nouvellement synthétisé
Vrai ou faux : le coeur de l’ARN polymérase peut initier la transcription seulement au promoteur
Faux, elle peut initier la transcription n’importe où sur l’ARN
Que permet l’ajout de la sous-unité sigma au coeur de l’ARN polymérase
Permet d’initier la transcription seulement au promoteur
Qu’est-ce que l’ARN polymérase holoenzyme
Coeur de l’ARN polymérase + sous-unité sigma
Quel est le facteur sigma le plus répendu chez E. Coli et que reconnait-il
Sigma70 qui reconnait les promoteurs formés de 2 séquences conservés de 6 nucléotides séparés par 17-19 nucléotides conservés
Est ce qu’il existe plusieurs sous-unités sigma
Oui, selon l’espèce et chez une même espèce
Vrai ou faux : plus un promoteur s’approche de la séquence consensus du sigma70, plus le promoteur est faible
Faux, plus il est fort
Qu’est ce qui peut aussi se retrouver sur le promoteur sigma70
- Élément UP (devant -35) qui donne un contact additionnel à l’ARN polymérase
- Discriminateur (après -10) qui aide à stabilisé l’enzyme sur le promoteur
- Extension -10 (avant -10) qui remplace parfois le -35
La sous-unité sigma est divisée en 4 régions, quelles sont-elles
- Reconnait le discriminateur et participe à l’isomérisation
- Reconnait -10 et l’ouvre (stabilise le brin codant comme SSB)
- Reconnait l’extension -10
- Reconnait -35 avec un motif Helix-Turn-Helix
Quels sont les rôles des 2 hélices du motif Hélix-Turn-Hélix
1ere : S’insère dans le sillon majeure et interagit avec les bases d’ADN (séquences spécifiques)
2e : S’attache à la charpente de l’ADN (phosphate-sucre)
Vrai ou faux : l’isomérisation en complexe ouvert est fait spontanément
Vrai puisque c’est énergétiquement favorable
Est ce que l’isomérisation est réversible
Non
Vrai ou faux : l’isomérisation de l’ADN a autant de chance de se produire que la dissociation de l’holoenzyme de l’ADN
Vrai
Après l’isomérisation de l’ADN, quels 2 évènements se produisent (procaryotes)
- Pinces (bêta-bêta’) se resseerent sur l’ADN double brin devant l’enzyme
- La région 1 de sigma70 est expulsée du site actif qui peut alors accommoder le brin matrice (région chargé -)
Quand l’ADN passe entre les pinces de l’ARN pol procaryote, par quels canaux passent les brins codant et matrice
Codant : Canal NT
Matrice : Traverse le canal T dans lequel la transcription a lieu
En quelle position est reconstitué le double brin d’ADN (procaryotes)
-11 (dans l’enzyme)
Quelle région de sigma est expulsé pour permettre le détachement du promoteur (procaryotes)
Région 3.2 qui se situe au coeur du canal de sortie de l’ARN pol, ce qui affaiblie la liaison de sigma à la polymérase
Lors de l’élongation (procaryotes), combien d’ARN restent appariés sur l’ADN
8-9 nucléotides et l’excédent se détache et sort de l’enzyme au fur et à mesure
Vrai ou faux : la dimension de la bulle de transcription est variable
Faux, elle est toujours stable : lorsqu’une paire de base est déroulée en avant, une paire de base est reformée derrière
Quelles sont les 2 autocorrections faites par l’ARN pol procaryote
- Correction pyrophospholytique : Le dernier nucléotide ajouté est retiré en lui remettant son PPi perdu
- Correction hydrolytique : Retour en arrière et excision d’une séquence de quelques nucléotides
Quels sont les rôles des facteurs protéiques qui aident l’ARN pol procaryotes (3)
- Stimuler (la faire avancer)
- Correction hydrolytique
- Reprise du travail après un arrêt
Que fait la protéine TRCF
- Enlever l’ARN pol
- Recrute les enzymes de réparation UvrA-B-C
Mécanisme d’Action de TRCF
Se lie à l’ADN à l’arrière de l’ARN pol, glisse jusqu’à l’enzyme et la collision qui s’en suit provoque soit une reprise des activités de l’ARN pol, soit une dissociation complète
Que contient la dernière séquence d’ARN à transcrire lors de la fin intrinsèque (procaryotes)
2 régions riches en GC qui sont complémentaires entre-elles
Région PolyA
Que se passe-t-il lors de la terminaison intrinsèque (procaryotes)
La molécule d’ARN se plie et une tige boucle se forme suivie d’une série de U
Mécanisme après la transcription de 2 séquences GC complémentaire (fin intrinsèque procaryotes)
- Détachement prématuré de la 2e séquence CG de ARN-ADN pour former la tige boucle (parce que les appariements ARN-ARN sont plus stables)
- Arrêt de la polymérisation (pause)
- L’ARN n’est plus retenu au brin matrice que par quelques U : l’hybridation UA étant facilement rompue, L’ARN est libéré du complexe de transcription
- L’ARN pol se détache également
Qu’est ce que le facteur de terminaison Rho (terminaison Rho dépendante procaryotes)
Hexamère capable de lier l’ARNsb sur une séquence «rut»
Se déplace le long de l’ARN en hydrolysant l’ATP comme source d’énergie
Que se passe-t-il lorsque le facteur de terminaison Rho rattrape l’ARN pol (terminaison Rho dépendante procaryotes)
Il cause la dissociation du complexe d’élongation et donc la terminaison
Qu’est ce que les régions Rut (terminaison Rho dépendante procaryotes)
40 nucléotides qui ne forment pas de structures secondaires
Elles se situent après les sites de terminaison de la traduction, ce qui assure qu’elle soient libre de ribosome
Vrai ou faux : La phosphorylation de CDT varie selon la phase de la transcription (Eucaryotes)
Vrai
De quoi sont formés les promoteurs utilisé par l’ARN pol 2
La région basale du transcripteur 2, 3 ou 4 séquences conservées :
BRE
TATA
Inr
DPE
Minimum nécessaire pour la transcription in vitro
Chez les eucaryotes, qu’est ce qui joue le même rôle que la sous unité sigma de E. Coli
Les facteurs de transcription généraux (TFIIB, TBP, TFIID)
À quel endroit survient la formation du complexe de pré-initiation chez les eucaryotes
Sur la TATA box (lorsqu’elle est présente)
Vrai ou faux : l’élément Inr (région basale du promoteur eucaryote) est le plus fréquent chez tous les promoteurs
Vrai
De quoi est constitué la boîte TATA
Motif conservé à -25/-35 paire de base qui détermine le site d’initiation de la transcription (25 paire de base plus loin)
Vrai ou faux : une mutation à l’intérieur de la TATA box n’a pas d’effet sur la transcription
Faux, une seule mutation diminue dramatiquement la transcription
Quel sont les rôles des facteurs de transcription généraux (eucaryotes)
- Association de l’ARN polymérase au promoteur
- Initiation de la transcription (ouverture ADN + échappement au promoteur)
Vrai ou faux : les facteurs de transcription généraux sont des complexes protéiques multimériques
Vrai, plusieurs sous-unités ou protomères
(T= transcription, F = Facteur, numéro de la polymérase, lettre spécifique à chaque facteur)
Quel est le premier facteur de transcription généraux à agir (eucaryote)
TFIID (le plus grand), constitué de TBP qui reconnait la TATA box + 13 TAF
Que reconnaissent les TAF et que font-ils (TFIID, eucaryotes)
Reconnaissent les éléments du promoteur basale (Inr ou DPE)
Régule l’association TBP-TATA
Vrai ou faux : TBP suffit pour initier la transcription in vitro (Eucaryotes)
Vrai
Comment se lie TFIID à la TATA box (Eucaryotes)
- Domaine C terminal de TBP se replie comme une selle autour de l’ADN dans la région de la boite TATA.
- Il établit un contact direct avec le sillon mineur de cette région et induit un repliement local de l’ADN
Que fait le domaine N-terminal du TBP (Eucaryotes)
Impliqué dans la transcription des snARN (épissage ARN)
Vrai ou faux : l’association TBP-TATA est nécessaire pour recruter les autres GTF
Vrai
Quel est le rôle de TFIIB (Eucaryotes)
Son domaine C-terminal établit un contact à la fois avec TBP, l’élément BRE et l’ADN situé après le TATA box
Son domaine N-terminal s’étend vers le site d’initiation et fait contact avec ARN Pol 2 (S’insère dans le canal de sortie d’ARN)
Vrai ou faux : le complexe TFIIF et ARN Pol 2 peut se lier au promoteur et positionner la polymérase au site d’initiation
Vrai, cette liaison stabilise l’agrégat ADN-TBP-TFIIB
Que fait TFIIE (Eucaryotes)
Il se lie au complexe, ce qui crée un site de liaison pour le facteur TFIIH
Quel GTF se lie pour compléter le complexe d’initiation de la transcription (Eucaryotes)
TFIIH
Quelles sont les 3 activités de TFIIH (Eucaryotes)
- Hydrolyse de l’ATP
- Hélicase
- Phosphorylation de CTD
Que se passe-t-il lorsque l’ARN Pol s’éloigne du site d’initiation (3) (Eucaryotes)
- une autre sous-unité de TFIIH phosphoryle le CTD de l’ARN Pol
- TBP demeure lié à la boîte TATA, mais les autres facteurs se dissocient
- ARN Pol peut échapper au promoteur
Étapes de l’initiation de la transcription in vitro (Eucaryotes)
- TBP lie la boite TATA + site pour TFIIB
- TFIIB donne l’ancrage aux autres GTF
- Un complexe ARN Pol 2/TFIIF embarque
- TFIIE permet de recruter TFIIH
- TFIIH sépare le double brin d’ADN et phosphoryle le CDT d’ARN Pol 2
Qu’est ce que le complexe médiateur (Eucaryotes)
Complexe protéique (20 sous-unités) qui contient des modificateurs de nucléosomes et des remodelants de chromatine
Vrai ou faux : Le complexe médiateur s’associe avec l’ARN pol 2 et les GTF (activateurs et inhibiteurs) (Eucaryotes)
Vrai
Vrai ou faux : l’élimination d’une sous-unité particulière du complexe médiateur n’affecte généralement l’expression que d’un sous-ensemble de gène
Vrai
Qu’est ce qui est requis pour donner accès au génome à l’ARN pol et aux GTF
Des complexes remodelants
Qu’est ce qui recrute les facteurs d’élongation (Eucaryotes)
La phosphorylation des CTD
Quels sont les rôles des facteurs d’élongation (Eucaryotes)
- Stimuler l’ARN pol
- Synthèse plus rapide d’ARN
- Correction des erreurs
Vrai ou faux : les phosphorylation d’a.a. en particulier est nécessaire pour chaque facteur différents
Vrai
Que fait la protéine FACT durant l’élongation (Eucaryotes)
- Enlever un dimère H2A-H2B du coeur du nucléosome qui se trouve devant l’ARN pol
- Replace H2A-H2B derrière l’ARN pol dans les nucléosomes
À quel moment se termine l’élongation de l’ARN (Eucaryotes)
Lorsqu’on dépasse la séquence dictant le clivage et la polyadénylation (PolyA signal : PAS)
À quel endroit s’attache le complexe protéique responsable du clivage et de la polyadénylation du pré-ARNm (Eucaryotes)
En avance au CTD-P
Que se passe-t-il lorsque le signal poly-A est transcrit (Eucaryotes)
Le complexe se déplace du CTD vers cette séquence signal. Il coupe l’ARNm et ajoute 200 adénines sur son bout 3’
Vrai ou faux : le temps que le complexe se déplace du CTD vers la séquence signal pour la couper, l’ARN pol continue de transcrire l’ADN en ARN
Vrai
Que se passe-t-il après que l’ARN ait été clivé : terminaison (Eucaryotes)
- Rtt103 lie le CTD et recrute l’exonucléase Rat1
- Rat1 se lie au bout restant de l’ARN qui est toujours attaché à l’ARN pol (transcrit en trop)
- L’activité exonucléase de Rat1 dégrade l’ARN très rapidement
- Lorsque Rat1 rattrape la polymérase, la transcription se termine
Quels sont les 2 modèles de terminaison possibles (Eucaryotes)
- Torpedo (Rat1)
- Modèle allostérique (transfère de protéines CTD vers ARNm)
