Cours 7 Flashcards
principale différence eucaryote procaryote
eucaryote ont un noyau et procaryote en ont pas
euca >1 chromo proca 1
euca pluricell proca unicell
membrane nucléaire chez euca seulement
animaux plantes (euca) vs bactéries archée (proca)
réticulum et mitochondrie présent seulement chez eucaryote
histones seulement chez euca -> proca = superenroulement autour de tetramère de la prot HU
ribosome gros chez euca et petit chex pro
plus grosse cellule chez euca (10/100 um)
Pourquoi les cellules de plante sont plus grosses qu’une cellule animal
parcequ’elle possède plastide, vacuole remplie d’eau et une paroi qui juxtapose la membrane cellulaire
Explique la différence entre symbiose et endosymbiose
symbiose: association prolongée d’individus de différentes espèces en une unité morphologique avec des avantages et bénéfices mutuels significatifs
endosymbiose: relation symbiotique À L’INTERIEUR d’une cellule dont quelque particularités métaboliques (qui ne se trouvaient pas chez les intdividus séparés) se créent alors et se transmettent de generation en generation
théorie de l’endosymbiose en bref
les preuves
les contradictions
les plastides (chloroplastes) et les mitochondries pourraient provenir de bactéries AÉROBIES . Elles auraient ensuite été ingéré par des cellules EUCARYOTES primitives et vivraient à l’intérieur d’elles en symbiose
preuves: mito et chloro ont leurs propre machinerie pour prod de prot et elle ressemble à celle des procaryotes
ARNr et structure des ribo ressemble à ceux des proca
certains antibio (streptomycine) inhibe la synthèse de prot par les mito/chloro mais n’interfere pas avex la synthese de prot dans le cytoplasme eucaryote
les inhibiteurs(toxine diphtérique) pas d’effet sur synthèse prot bact / mito/chloro mais agit sur la synthese des prot eucaryote
Contradictions:
code génétique des mito est différent du code génétique des proca
intron dans ADNmt de levure vs pas d’intron dans celui des bacterie
transmission de l’ADN vs de l’ADN mitochondriale
ADN: tous les ancetres jouent un rôle
ADN mito: seulement les femmes qui le transmettent
** dans de rare cas les mirtochondries sont transmisent à partir du père mais RARE+++++
Décrit les étapes de la théorie de l’endosymbiose
- l’invagination de la membrane d’une cellule ancestrale procaryote ou proto-eucaryote donne naissance a un système de cytomembranes (noyau et reticulum endoplasmiques)
- première endosymbiose pas une bactérie aérobie
- seconde endosymbiose par une bactérie photosynthétique (cyanobactérie)
- eucaryote autotrophe moderne (avec chloroplaste et mitO)
comment on a découvert les mitochondries
les colorations : Altmann décrit une coloration des mitochondries ce qui lui permet de les observer dans les coupes histologiques de muscles et de foie d’animaux
les microscopies:
microscopie electronique = structure des mitochondries
microscopie optique de fluorescence avec synth;se de sondes fluorescentes= marquage de cellules vivantes
moins de 10% des protéines mitochondriales sont synthétisées par les …, la majorité provenant des …
les mitochondries croissent et se divise à partir de mitochondries parentales indépendamment/dépendamment de la cellule
durée de vie des mito
mitoribosomes cytoribosome
indépendamment
peut varier de quelques min à plusieurs semaines (foie: 1 semaine, muscle : 4 semaines)
la division mitochondriale se fait par …. au cours de laquelle la mitochondrie se divise en deux parties égales
étapes:
explique comment sont divisés les mitochondries lors de la division cellulaire
scissiparité
- mito trop grosse
- replique son ADN
- scission(en deux parties égales)
quand la cellule complète se divise, distribution aléatoire des mitos entre les cellules filles et ensuite réplication mitochondriale
rôle des plastides
-site de reserve pour variété de produits
-site de synthèse de bcp de mol clé pour la fonction de la plante
-impliqué dans la biosynthèse de plusieurs molécules
-chloroplaste est le siège de la photosynthèse chez la plante
qu’est ce qu’un plastide et comment ca se forme
dérivent de bactéries photosynthétiques (cyanobactéries) ayant envahi des cellules eucaryotes primitives
cet evenement s’est produit apres la capture des mitochondries
les mitochondries sont présentes chez cmb de % des eucaryotes
ou est ce quon retrouve les plastides
> 99%
plantes et algues vertes
les mitochondries et les chloroplastes possèdent un génome qui leur est propre
VRAI OU FAUX
la majorité des protéines de ces organites sont encodées dans le génome mitochondrial/chloroplastique
VRAI ou FAUX:
les ARNm de l’ADNmt sont synthétisés et traduits dans le cytoplasme
Faux
la majorité sont encodés dans le génome nucléaire (synthèse des prot dans le cytoplasme puis importation dans l’organite)
FAUx
dans les mitochondries
LADN mitochondriale code pour certaines protéines mito mais LADN nucléaire code aussi pour certaines protéine mito
indique dans quelle catégorie chaque prot se retrouve
-ADN pol, facteurs de réplication
-ARNt
-ARNr
-ARN pol, facteurs de transcription
-prot ribosomiques, facteurs de traduction, aa-ARNt synthétase
-cytochrome oxydase, NADH-desydrogénase et s-u de l’ATPase
-Sous-unités supplémentaire de cytochrome oxydase, NADH, ATPase
Nucléaire:
-ADN pol, facteurs de réplication
-ARN pol, facteurs de transcription
-prot ribosomiques, facteurs de traduction, aa-ARNt synthétase
-Sous-unités supplémentaire de cytochrome oxydase, NADH, ATPase
Mitochondriale
-ARNt
-ARNr
-cytochrome oxydase, NADH-desydrogénase et s-u de l’ATPase
*****quelles sont les ressemblances entre un chloroplaste et les bactéries photosynthétiques
RESSEMBLANCE
ADN chloro circulaire et non associé aux histones comme les bact
cet ADN code pour une partie des prot chloroplastique :une partie de la synth;se des protéines chloroplastiques est dans le chloroplaste grace a la presence de ribosome qui ressemblent au ribosome bactérien
tout plaste provient d’un plaste préexistant
division des chloroplstes suit un rythme indépendant de la division du noyau
membrane interne et thylacoide des plastes sont semblable a celles des bact (lipidiques)
comparaison adn nucléaire et mitochondriale
-grandeur
-nombre de molécule d’ADN
-densité génique
-usage des codons
-protéines associées
-transcription
nucléaire»_space;> mito
plusiuers millier de copie d’ADN dans la mitochondrie vs 23 haploide/46 diploide
densité génique ++ élevée dans mito (bcp moins de regions non codante)mais beaucoup moins de géne
ADN nucléaire= code genetique universel
ADN mito= change un peu
pas d’histone pour les ADN mito mais d’autres prot
ADN nucléaire: transcription individuelle
ADN mito: polycistronique
combien de mito dans une cellule
mito: ce qui varie énormément selon leur source et état métabolique des cellules ou elles se trouvent
plusieurs centaines à quelques miliard de mito
forme et taille
Au niveau du spermatozoide ou est ce qu’on retrouve les mitochondries
série de mitochondrie entre la tête et le flagelle (donne l’énergie a la queue!)
les mito ont la taille d’une …. et sont de forme ….
-
comment on appelle les invaginations
elles varient en nombre selon quoi
quelles prot y sont liées
compartiment interne s’appelle … et contient une forte concentration de..
bactérie
ellipsoidale
memb externe uniforme et continue
memb interne forme des crètes
cristae
activité respi des cellules
phospho oxydative et transport d’électron
matrice
protéine , ADN, ARN et ribosomes (machinerie génétique)
forme de l’ADN mitochondriale
combien de copies du genome mito / mito
taille du génome mitochondriale d’un eucaryote à l’autre change il
bicaténaire (dbl brin) mais on peut le trouver sous forme circulaire/linéaire/double ou simple brin (ex: vertébré=circulaire, levure= linéaire)
2-10 copies par mito et plusieurs centaines de mito par cellules donc plus de mille copies du génome /cellule
oui!, peut etre jusqua 150 fois plus grand entre vertébré et plante mais organisation très semblable entre les vertébrés
le genome mitochondrial HUMAIN code pour
… prot (gènes de prot )
.. s-u ribosomiques (gènes d’ARNr) : … et …
.. ARNt (gène d’ARNt)
introns? ADN non codant?
ressemblance et différence avec le genome mitochondrial de levure
13
2-> 16S et 12S
22
Pas d’intron, pas d’ADN non codant sauf dans le D-loop (87 nucléotides non-codants), transcrit polycistronique
Mitochondrial de levure
contient des introns et des régions intergéniques non-codantes
meme prot fabriquées que chez les animaux
gènes transcrits séparément
plus de gènes
monocystronique
taille plus grande
L’ADNmt des mammifères et de vertébrés sont transcrits comme …
une seule molécule d’ARN de grande taille (polycystronique) ensuite clivée pour former ARNm, ARNt, ARNr
organisation de l’ADNmt humain
séquence composée en … à 44%
-Heavy riche en …
-Light riche en …
37 gènes distribués
-… sur le brin H
-… sur le brin L
GC
G
C
28
9
***BOUCLE D DE L’ADN MT
-variation élevée permet de l’utiliser en …
-contient origine de réplication du brin … (OH)
- contient … du brin lourd et du brin léger
-boucle D divisée en 3 domaines
-medecine légale
-H
-promoteurs (HSP et LSP)
1) domaine central (conservé en évolution/fonction inconnue)
2)2 domaines périphériques
3) domaine de séquence étendu lié à la terminaison
réplication du génome mitocondriale est ….
chez les mammifères, le génome est répliqué par l’ADN pol …
elle contient deux s-u de tailles inégales
Rôle de la grosse:
Rôle de la petite:
semi-conservative
y
grosse: catalyse la polymérisation
petite: possède activité 3’-5’ exonucléase
elle corrige les erreurs d’incorporation dans le brin néoformé
étapes de réplication unidirectionnelle du génome mitochondrial explique ce qui se passe sur cette figure
a) Début de la synthèse de la nouvelle chaine H avec la chaine L comme matrice à partir de l’origine de réplication (OH)
b) ancienne chaine H en simple brin exposée. Lorsqu’on arrive au 2/3 environ, Origine de réplication de la chaine légère (OL) est accessible
C) permet de commencer la réplication du nouveau brin light qui démarre à partir d’une strcture en épingle à cheveux reconnue par l’ADN polymérase y sur le brin heavy parental avec l’ARNr 5,8S cytoplasmique comme amorce
LADN ligase lie les extrémités 3’ et 5’ des nouveaux brins
ADN gyrase torsade les nouvelles molécules d’ADN mt (ATP)
le taux d’erreur de réplication du génome mitochondrial est meilleur ou pire que celui du génome nucléaire
pourtant le taux de mutation de l’ADNmt est environ 10x supérieur à celui de l’ADN nuclaire chez les mammifère: explique ceci
pourquoi les mutations dans l’ADN mito sont moins critiques
malgré tout plusieurs maladies ont leur origine chez la mito. Combien d’adulte a une pathologie lié a mutation mitochondrie
semblable sinon meilleur
1)peu d’enzyme de réparation de l’ADN dans la mitochondrie
2)pas de nucléosome dans les mito (ni dans les chloroplastes)-> l’aDN moins compactée est meilleure cible pour les polluants chimiques
parceque bcp de mito par cellule et bcp de copies de génome mito par mito
1/10 000
Est ce que toutes les copies du génome mitochondriale doivent etre mutés pour observer un phénotype mutationnel?
explique pourquoi les niveaux de tolérance pour les mutations de l’ADNmt sont différents d’un organe/tissu à l’autre
si 70% de l’ADN mito est muté dans les tissus suivants, un dysfonctionnement cellulaire est-il observé dans tous les cas?
-fibroblaste
-foie
-coeur
-cerveau
-muscle
la sensibilité au seuil est également affecté par quels facteurs
NON (hétéroplasmie)
différents tissus ont besoins énergétiques +ou- grand donc un tissus ayant besoin de beaucoup d’énergie va etre moins tolérant pour la mutation de l’ADNmt
fibro, foie : asymptomatique
coeur cerveau muscle (besoin de +++ d’É) : dysfonction
génétique nucléaire, environnement, age
la ségrégation mitotique des mitochondries peut entrainer une dérive génétique de l’ADNmt : explique
homoplasmie ou non-atteinte de l’effet limite possible (asymptomatique)
mais aussi effet limite possible (dysfonction) si trop grand % muté est transféré
bref plus le % d’héroplasmie est grand, plus il y a de chance d’avoir des dysfonctions
Def:
A)hétéroplasmie
B)homoplasmie
C)pourcentage d’héroplasmie
A)presence dans cellule/tissu de deux types de génomes mitochondriaux différents par des mutations/polymorphisme génétique
B) présence dans cell/tissu du meme genome mitochondriale (soit muté ou normal)
C)nombre d’ADNmt muté/ nombre d’ADNmt total
Homoplasmique ou hétéroplasmique
dans des conditions normales ADNmt est …
dans plusieurs conditions pathologiques ADNmt est…
homo
hétéro
Fertilisation
ADNg (ovule)+ ADNmt muté (ovule)+ ADNg (spermato) = ….
qu’est ce que je peux faire pour que ca soit l’inverse
maladie mitochondriale (ADNg parentale + ADNmt maternel)
je peux transplanter le ADNg de maman dans un ovule de qqun avec mito ok
fertilisation avec sperm (ADNg) = enfant sain (ADNg parental + ADNmt doneuse)
Explique le concept d’editing et donne un exemple pour aider l’explication
à quoi ressemble un ARN guide
à quoi sert l’éditosome
comment agit l’éditosome
Editing = modification de la séquence d’un ARNm mitochondrial à l’aide d’un ARNguide mitochondrial
chez le trypanosome, insertion et délétion de U dans ARNm mitochondrial de la sous-unité I de cytochrome oxydase sont fréquentes
L’ARN guide possède à l’ext 5’ une courte séquence d’amorcage (fortement complémentaire è un segment non-modifié de l’ARNm) En 3’ queue d’oligo U et segment interne qui est complémentaire de la région à modifié de l’ARNm (on appelle cette section martice)
éditosome = large complexe de masse moléculaire élevé qui centre l’ARN guide qui sert de matrice pour modifier l’ARNm
L’ARN cible apparié à LARNg est clivé par une endonucléaise de l’éditosome à un site non apparié au guide
un nucléotide est inséré ou éliminé, suivi pas ligation de l’ARN cible. Les uridyles (U) sont fournies par l’UTP
quels organismes utilisent le code génétique universel
quels antibios inhibe la synthèse des prot par les mitoribosomes
quels antibios inhibent la synthèse des prot par les ribosomes cytoplasmiques
seules les plantes utilisent le code génétique universel (les codes pour les mammifères, oiseaux et autres organismes diffèrent légèrement)
chloramphénicol
erythromycine
tetracycline
kanamycine
cycloheximide
combien de protéines encodées par le génome nucléaire viennent agir au niveau des mitochondries
a quel place ca va jouer un rôle
environ 1000
surtout crêtes mitochondriales et au niveau de l’ADNmt
quelle est la capacité la plus étonnante des plastides
les plastides varient de par quoi …
dessine la pyramide des plastides
peuvent se différencier, se dédifférencier puis se redifférencier
leur taille, forme, contenu, fonction
DEF
a)proplastides
b)etioplastes
c)chromoplastes
d)leucoplastes
e)amyloplastes
f)elaioplastes
g)protéionplastes
h)chloroplastes
a) précurseurs de tous les plastides / toujours présents dans les jeunes régions en croissance de la plante
b)développement en chloroplaste arrêté par manque de lumière
c)contiennent des pigments reponsables de la couleur (jaune/orange/rouge) de certaines fleurs/fruits (tomate, orange)/racines(carotte)
d) synthèse de monoterpènes (composés volatiles retrouvées dans les huiles essentiel)/donne odeur
e) synthèse et entreposage de l’amidon/servent à détecter la gravité
f) stockage lipide
g) stockage prot
h) plastides les plus importants et les plus étudiés, permettent photosynthèse
point commun de tous les plastides
ont le meme gènome parceque proviennent tous du proplastide
etiologie du mot chloroplaste
ou on retrouve chloroplaste
les chloroplastes possèdent une membrane … et …
Def stroma
def thylakoide
def grana
dérivé du grec Chloros-vert et plast-organelle ou cellule
cellules végétales et les algues eucaryotes
interne et externe (comme les mito)
équivalent de la matrice dans la mitochondrie, contient enzymes métaboliques et tout materiel génétique (ADN, ARN, Ribosomes), C’est la que se passent les rx indépendantes de la lumière
vésicule replié sur elle meme dans le stroma (il s’y passe les rx dépendantes à la lumière)
empilement de thylakoide
le génome de chloroplaste est formée de 4 régions
-une longue région qui contient des gènes uniques (une seule copie)
-une région courte qui contient aussi des gènes uniques
-deux régions répétées inversées
combien de copies d’ADNcp par chloroplaste -> pourquoi ce nombre?
50-100 copies probablement du a la forte demande en protéine pour effetcuer photosynthèse
les ARNm produits par les chloroplastes sont mono ou polycistroniques
quel type de séquence spécifique on retrouve dans les ARNm chloroplastique qui est aussi presente chez les bactéries
est ce quil y a des introns dans les gènes protéiques?
édition de l’ARNm chez les plastides?
est ce que nucléosome ?
les deux car il existe plusieurs promoteurs
séquence Shine-Dalgarno
oui soit de type I ou II, ils sont donc maturés apres transcription
oui édition prouvée
non, pas d’histone, structure à cause des protéines HU permet organisation en nucloide
avec quoi se lie la séquence shine dalgarno des ARNm chloroplastique
avec ARNr 16S dans la sous-unité 30S
