Cours 9 – Transcription et Traduction Flashcards
À quels niveaux principaux s’effectue la régulation de l’expression des gènes ?
La régulation de l’expression des gènes s’effectue principalement au niveau de la transcription (ADN → ARN) et de la traduction (ARN → protéine).
Pourquoi la régulation de la transcription est-elle particulièrement importante dans l’expression des gènes ?
Parce que c’est à ce niveau que la cellule décide quels gènes seront exprimés, en réponse à des signaux internes ou externes. Elle permet ainsi un contrôle précis de la production des ARN messagers.
Quelle est la différence entre le sucre de l’ADN et celui de l’ARN ?
L’ADN contient un désoxyribose (sans groupement hydroxyle en 2’), tandis que l’ARN contient un ribose (avec un groupement hydroxyle en 2’).
Quelle est la différence entre les bases azotées de l’ADN et de l’ARN ?
L’ADN utilise la thymine (T), alors que l’ARN utilise l’uracile (U) à la place.
Quelle est la principale différence structurale entre l’ADN et l’ARN ?
L’ADN est principalement double brin (double hélice), tandis que l’ARN est principalement simple brin.
Pourquoi les ARN simple-brin peuvent-ils adopter des structures complexes ?
Parce qu’ils peuvent former des appariements internes entre bases complémentaires, ce qui leur permet de se replier en structures secondaires (tiges-boucles) et tertiaires.
Qu’est-ce qu’une structure secondaire typique de l’ARN ?
Une structure tige-boucle (ou “hairpin”) où des régions complémentaires d’un même brin s’apparient pour former une double hélice localisée.
Que sont les ribozymes ?
Ce sont des ARN ayant une activité catalytique, capables d’agir comme des enzymes dans certaines réactions biochimiques.
Quel est le rôle des ARN messagers (ARNm) ?
Les ARNm transportent l’information génétique de l’ADN vers les ribosomes, où ils servent de matrice pour la synthèse des protéines.
Quel est le rôle des ARN de transfert (ARNt) ?
Les ARNt apportent les acides aminés aux ribosomes pendant la traduction et les insèrent dans la chaîne polypeptidique en formation selon le codon de l’ARNm.
Quel est le rôle des ARN ribosomiques (ARNr) ?
Les ARNr forment la structure de base des ribosomes et catalysent la formation des liaisons peptidiques entre acides aminés.
Quelle est la fonction de l’ARN polymérase I (Pol I) chez les eucaryotes ?
L’ARN pol I transcrit les gros ARNs ribosomiaux : 28S, 18S et 5.8S.
Quelle est la fonction de l’ARN polymérase II (Pol II) chez les eucaryotes ?
L’ARN pol II transcrit les ARNs messagers (ARNm), ainsi que certains petits ARN non codants.
Quelle est la fonction de l’ARN polymérase III (Pol III) chez les eucaryotes ?
L’ARN pol III transcrit les ARNs de transfert (ARNt) et l’ARN ribosomial 5S.
Dans quel sens l’ARN polymérase synthétise-t-elle l’ARN ?
Toujours dans le sens 5’ vers 3’.
Quel est le mécanisme chimique de l’élongation de l’ARN ?
Le 5’-phosphate du nucléotide entrant réagit avec le groupement 3’-OH de la chaîne d’ARN en cours d’élongation.
L’ARN polymérase a-t-elle besoin d’une amorce pour commencer la synthèse ?
Non, contrairement à l’ADN polymérase, l’ARN polymérase peut initier la synthèse sans amorce.
Quel brin d’ADN sert de matrice lors de la transcription ?
Le brin matrice (ou brin antisens, non-codant) sert de modèle pour produire un ARN complémentaire.
Quelles sont les étapes de la transcription ?
Initiation: 1. Liaison au promoteur, 2. Fusion de l’ADN (Séparation
des brins), formation d’une bulle de transcription, 3. Ajout des 2
premiers nucléotides du transcrit (souvent abortif à cette étape)
Élongation: 1. Polymérisation de l’ARN à partir du brin matrice
Terminaison: 1. Rencontre de la séquence de terminaison dans
l’ADN et relâchement de l’ARN
Pourquoi les ARN polymérases ont-elles besoin de facteurs de transcription ?
Parce qu’elles ne peuvent pas reconnaître et se lier seules aux promoteurs ; les facteurs de transcription les aident à s’y positionner correctement pour initier la transcription.
Quels éléments de l’ADN sont reconnus chez les eucaryotes pour initier la transcription ?
Le promoteur est reconnu par les facteurs généraux de transcription (GTFs), qui permettent le recrutement de l’ARN polymérase II.
Quel est le rôle des enhancers (activateurs distaux) dans la transcription eucaryote ?
Les enhancers sont des séquences éloignées du promoteur, liées par des facteurs de transcription spécifiques, qui stabilisent et renforcent le complexe de transcription au niveau du promoteur.
Quel est le rôle principal des facteurs généraux de transcription chez les eucaryotes ?
Ils permettent le recrutement et le bon positionnement de l’ARN polymérase II sur le promoteur, en reconnaissant des éléments conservés comme la boîte TATA.
Comment les facteurs généraux de transcription aident-ils à initier la transcription ?
Certains possèdent une activité hélicase, ce qui leur permet d’ouvrir la double hélice d’ADN au niveau du promoteur pour initier la synthèse de l’ARN.
Quelle est la fonction du domaine de liaison à l’ADN des activateurs transcriptionnels ?
Il permet à l’activateur de se fixer spécifiquement à des séquences cibles dans l’ADN, comme les enhancers.
Quelle est la fonction du domaine d’activation des facteurs de transcription activateurs ?
Il interagit avec d’autres protéines pour stimuler la transcription, notamment en facilitant l’assemblage du complexe de transcription.
Quel rôle jouent les domaines de dimérisation dans les activateurs ?
Ils permettent à deux activateurs de s’associer (homodimères ou hétérodimères), ce qui est souvent nécessaire pour leur fonction.
Que permet le domaine d’activation des facteurs de transcription ?
Il permet le recrutement de divers éléments nécessaires à l’initiation de la transcription, comme l’ARN polymérase II, via le complexe Médiateur.
Quels autres éléments peuvent être recrutés par les domaines d’activation des facteurs de transcription ?
Des facteurs généraux de transcription, des enzymes de remodelage de la chromatine, et des enzymes de modification des histones.
Que sont les coactivateurs dans la régulation transcriptionnelle ?
Ce sont des protéines comme les enzymes de remodelage de la chromatine ou de modification des histones, qui facilitent l’activation de la transcription sans se lier directement à l’ADN.
Quel est le rôle de la queue C-terminale (CTD) de l’ARN polymérase II ?
Elle sert de plateforme d’interaction protéine-protéine, facilitant la coordination entre transcription et maturation des ARNs.
Que permet la phosphorylation de la queue C-terminale de l’ARN pol II ?
Elle déclenche la transition de l’initiation à l’élongation de la transcription et permet le recrutement de facteurs de maturation des ARNs (coiffe, épissage, polyadénylation).
Quelles sont les étapes de la maturation des ARNs?
- L’ajout d’une coiffe en 5’ (coiffe 7-méthylguanosine) qui protège l’ARNm de la dégradation et facilite sa reconnaissance par le ribosome.
- Clivage au site poly A : L’ARNm est clivé à ce site spécifique, situé en 3’ de la séquence codante.
- Polyadénylation :C’est l’ajout d’une queue poly-A (environ 200 adénines) à l’extrémité 3’ de l’ARNm, qui stabilise la molécule et facilite sa traduction.
- Épissage: C’est le processus par lequel les introns (séquences non codantes) sont retirés et les exons (séquences codantes) sont reliés pour former un ARNm mature.
Quel est le but de l’épissage des ARNs ?
Il permet de retirer les introns (séquences non codantes) et de relier les exons entre eux pour former un ARNm fonctionnel.
Quel complexe est responsable de l’épissage des ARNs ?
Le spliceosome, un complexe ribonucléoprotéique formé d’ARNs et de protéines, qui catalyse le retrait précis des introns.
Qu’est-ce que l’épissage alternatif ?
C’est un mécanisme qui permet de générer différents ARNm matures à partir d’un même gène en combinant les exons de façon variable.
Quel est l’impact de l’épissage alternatif sur les protéines ?
Il permet la production de plusieurs isoformes d’une même protéine, augmentant ainsi la diversité fonctionnelle des protéines à partir d’un seul gène.
De quoi est composé un ribosome eucaryote ?
C’est une ribonucléoprotéine composée de protéines et d’ARN ribosomiques (ARNr), formée de deux sous-unités : 40S (petite) et 60S (grosse).
Quelles sont les trois cavités fonctionnelles du ribosome ?
Le site A (aminoacyl), le site P (peptidyl) et le site E (exit).
Quel est le rôle des sites A, P et E dans la traduction ?
Le site A accueille l’ARNt entrant, le site P contient l’ARNt porteur de la chaîne peptidique en croissance, et le site E permet la sortie de l’ARNt vidé.
Quelle est la particularité de l’extrémité 3’ des ARNt matures ?
Ils possèdent une extrémité CCA-OH en 3’, sur laquelle une aminoacyl-ARNt synthétase spécifique ajoute un acide aminé.
Quel est le rôle de la boucle anticodon des ARNt ?
Elle contient une séquence de trois bases complémentaires aux codons de l’ARNm, permettant l’appariement codon-anticodon dans le ribosome.
Quel est le rôle des ARNt dans la traduction ?
Ils assurent le lien entre le code génétique de l’ARNm et la séquence d’acides aminés de la protéine en apportant les bons acides aminés au ribosome.
Quelles sont les trois grandes étapes du processus de traduction ?
Initiation, élongation et terminaison.
Que se passe-t-il lors de l’initiation de la traduction ?
L’ARNm, le premier ARNt (portant la méthionine) et les deux sous-unités ribosomiques s’assemblent au niveau du codon start (AUG).
Que se passe-t-il durant l’élongation de la traduction ?
Le ribosome lit l’ARNm codon par codon, et les ARNt apportent les acides aminés qui sont liés entre eux pour former la chaîne polypeptidique.
Que se passe-t-il à l’étape de terminaison de la traduction ?
Un codon stop (UAA, UAG, UGA) est reconnu par un facteur de terminaison, ce qui libère la protéine et dissocie le complexe de traduction.
Que contient le complexe 43S lors de l’initiation de la traduction ?
La sous-unité 40S du ribosome, l’ARNt initiateur lié à la méthionine (Met) et le facteur d’initiation eIF2 lié au GTP.
Que se passe-t-il après la formation du complexe 43S ?
Le complexe 43S s’associe à l’ARNm, qui est préalablement lié à d’autres facteurs d’initiation, puis le ribosome scanne l’ARNm jusqu’au codon start (AUG).
Quel événement déclenche l’assemblage du ribosome complet et le début de la traduction ?
L’hydrolyse du GTP par eIF2, une fois l’AUG reconnu, permet le recrutement de la sous-unité 60S, formant le ribosome 80S actif pour l’élongation.
Quel complexe entre dans le site A du ribosome pendant l’élongation ?
Un aminoacyl-ARNt associé au facteur d’élongation eEF1A lié au GTP.
Qu’est-ce qui stabilise l’aminoacyl-ARNt au site A du ribosome ?
L’appariement correct avec le codon de l’ARNm et l’hydrolyse du GTP par eEF1A stabilisent l’aminoacyl-ARNt dans le site A.
Comment le lien peptidique est-il formé entre les acides aminés ?
La fonction amine du nouvel acide aminé (site A) attaque le carboxyle de l’acide aminé précédent (site P) ; la réaction est catalysée par la peptidyl transférase du ribosome.
Comment le ribosome se déplace après la formation du lien peptidique ?
Grâce à l’activité GTPase de eEF2, le ribosome glisse de 3 nucléotides (5’→3’) sur l’ARNm : l’ARNt vide passe au site E et le peptide-ARNt au site P.
Que se passe-t-il lorsqu’un codon STOP est atteint sur l’ARNm ?
Il est reconnu par un facteur de relâchement, eRF1, qui entre dans le site A du ribosome.
Quel est le rôle du facteur eRF1 lors de la terminaison ?
Il stimule l’hydrolyse du lien ester entre la chaîne peptidique et l’ARNt, ce qui permet la libération de la protéine, de l’ARNm, et la dissociation des sous-unités ribosomiques.
