Cours 8 - Transcription et traduction

Question 1

Principales différences entre ADN et ARN

Answer 1

• Désoxyribose / ribose
• Thymine / Uracile
• Principalement db / principalement sb

Question 2

Que fait le repliement de l’ARN sb?

Answer 2

Forme plusieurs structures secondaires (ex; tiges-boucles) et tertiaires (repliement tridimensionnel) qui sont importants pour leur fonction.
Certains ARN on même une activité catalytique (ribozymes)

Question 3

Types majeurs d’ARN dans la cellule et leur fonction principale

Answer 3

• ARNm (messager) = véhiculent l’information contenue dans l’ADN vers le cytosol où ils seront pris en charge par la machinerie traductionnelle.
• ARNt (transfert) = indispensable au processus de traduction. Impliqués dans l’incorporation des acides aminés dans la protéine au cours de la synthèse.
• ARNr (ribosomique) = nécessaires à la traduction puisqu’ils entrent dans la composition des ribosomes et coordonnent/positionnent l’ARNm et les ARNt

Question 4

Quel est le seul type d’ARN qui est codant pour les protéines?

Answer 4

ARNm

Question 5

Types d’ARN polymérases dans la cellule humaine (et leur cible transcriptionnelle)

Answer 5

• Pol I = Gros ARN ribosomiaux (28s/18s/5.8s)
• Pol II = ARN messagers
• Pol III = ARNt et ARNr 5S 9petits)

Question 6

Caractéristiques principales de la polymérisation de la chaîne d’ARN par les polymérases

Answer 6

• Tjrs dans le sens 5’-3’
• Pas besoin d’amorce pour la synthèse
• Synthétise la chaîne d’ARN complémentaire au brin matrice (non-codant, antisens)
• Synthèse d’un seul brin d’ARN à la fois

Question 7

Étapes de la transcription

Answer 7

1. Initiation; Liaison du promoteur, fusion de l’ADN (séparation des brins), formation d’une bulle de transcription. Ajout des 2 premiers nucléotides du transcrit (souvent abortifs à cette étape)
2. Élongation; Polymérisation de l’ARN à partir du brin matrice
3. Terminaison; Rencontre de la séquence de terminaison dans l’ADN et relâchement de l’ARN

Question 8

De quoi ont besoin les polymérases afin de trouver leur promoteur?

Answer 8

Facteurs de transcription

Question 9

Enhancers (c’est quoi et à quoi ça sert)

Answer 9

Éléments de contrôle distaux. Sont liés par des facteurs de transcription.
- Aident à stabiliser le complexe de transcription au niveau du promoteur.
- Addition au promoteur qui est reconnu par les facteurs généraux de la transcription chez les eucaryotes

Question 10

Facteurs généraux de transcription fonctions

Answer 10

• Permettent le recrutement et bon positionnement de l’ARN pol. II au niveau du promoteur grâce à la reconnaissance d’éléments conservés dans l’ADN (ex; boîte TATA)
• Permettent d’ouvrir l’ADN grâce à des activités hélicases

Question 11

Facteurs de transcription non-généraux (activateurs) structure générale

Answer 11

• Domaine de liaison à l’ADN (plusieurs familles, reconnaissance d’une séquence spécifique dans l’ADN)
• Région d’activation (interaction avec un ou des composants de la machinerie de transcription)
• Domaine de dimérisation (permet l’association de facteurs en dimères)

Question 12

À quoi sert l’activateur?

Answer 12

Sert de pont entre l’ADN et la machinerie de transcription; recrutement (active la transcription)

Question 13

Quels éléments peut recruter la région d’activation?

Answer 13

• ARN pol. II (via le complexe protéique Médiateur)
• Facteurs généraux de transcription
• Coactivateurs (enzymes de remodelage de la chromatine, enzymes de modification des histones)

Question 14

ARN pol. II structure générale et fonction

Answer 14

• Queue C-terminale qui est une plateforme d’interaction protéine-protéine.
• La phosphorylation de cette queue permet de transitionner entre l’initiation et l’élongation des ARN en permettant l’interaction avec des facteurs de maturation des ARN

Question 15

Principales étapes de maturation des ARN

Answer 15

• Ajout de coiffe en 5’
• Clivage au site poly A
• Polyadénylation
• Épissage des exons. Les introns sont excisés.

Question 16

À quoi sert l’épissage de l’ARN

Answer 16

Permet de rabouter les exons entre eux en enlevant les introns. Effectué par un complexe ribonucléoprotéique (le spliceosome)

Question 17

Épissage alternatif

Answer 17

Fonction la plus importante de l’épissage et permet de générer plusieurs ARNm matures différents à partir d’un même gène.
Permet de produire plusieurs isoformes d’une protéine particulière

Question 18

Ribosome eucaryote structure

Answer 18

Ribonucléoprotéine composée de protéines et d’ARNr formée en 2 sous-unités de 40S et 60S (petite et grosse). Contiennent 3 cavités importantes; site A (aminoacyl), site P (peptide) et site E (exit)

Question 19

ARNt matures structure

Answer 19

• Comportent une portion CCA-OH en 3’ sur laquelle des ARNt synthétases spécifiques ajoutent un a.a.
• Contiennent une boucle anticodon pouvant s’apparier aux codons complémentaires sur les ARNm à l’intérieur du ribosome. Permettent (avec le ribosome) de traduire le message de l’ARN, donc du gène, en protéine.

Question 20

Étapes de la traduction

Answer 20

1. Initiation
2. Élongation de la chaîne peptidique
3. Terminaison

Question 21

Initiation à la traduction expliquer

Answer 21

• Le complexe 43S (comprenant la SU 40S du ribosome, l’ARNt Met initiateur et le facteur elf2 lié au GTP) va s’associer avec le complexe ARNm lié par d’autres facteurs d’initiation de la traduction.
• S’ensuit un scan du ribosome jusqu’à l’AUG initial.
• Ensuite, l’hydrolyse du GTP par elf2 permet de recruter la SU 60S et la traduction peut débuter

Question 22

Élongation de la chaîne peptidique lors de la traduction (étapes)

Answer 22

1. Sélection de l’aminoacyl-ARNt. Le nouvel aminoacyl-ARNt complexé à un facteur d’élongation (eEF1A) lié à du GTP arrive dans le site A (l’ARNt Met initiateur est dans le site P). L’arrivée du bon aa-ARNt forme une bonne interaction avec l’ARN, qui stabilise l’aa-ARNt au site A.
2. Formation du lien peptidique. Cette stabilisation est favorisée par l’hydrolyse de GTP par le facteur d’élongation eEF1A. De manière spontanée, la fonction amine de l’a.a. au site A attaque le carboxyl de l’a.a. du site P. Cette réaction est catalysée par la peptidyl transférase (une portion catalytique du ribosome)
3. Translocation. Une fois le lien peptidique formé, le ribosome pivote grâce à l’activité GTPase de eEF2 et glisse de 3 nucléotides sur l’ARNm (5’ vers 3’). L’ARNt sans aminoacyl se retrouve au site E et quitte le ribosome. Le peptide-ARNt se retrouve au site P et un nouvel ARNt aminoacyl complexé au facteur d’élongation + GTP peut entrer dans le site A.

Question 23

Facteurs de relâchement (eRF1) fonction

Answer 23

Les codons STOP dans l’ARN sont reconnus par des eRF1 qui favorisent l’hydrolyse du lien ester entre la chaîne peptidique et l’ARNt. Il y a ensuite relâchement de l’ARNm, de la protéine et dissociation du ribosome.