Épigénétique et empreinte parentale Flashcards
Décris brièvement comment se fait la transcription d’un gène
- Facteur de transcription se lie au promoteur du gène qui contient TATA box
- facteur de transcription recrute toute la machinerie de transcription
- tata box recrute coactivateur qui recrute ARN poylmérase - force d’interaction entre ft et machinerie = vitesse de transcription = nbr d’ARNm produit par min
Qu’est-ce que la chromatine
ADN + échafaudage de protéine
- facteur de transcription
- histones
Quels sont les 4 principes des marques épigénétiques
- permet d’altérer la chromatine pour controler la transcription sans modifier la séquences d’ADN
- marque sont transmises aux cellules filles de facon fidèle
- marque sont effacé au stade de l’embryon précoce (4 premier jour pc)
- déméthylation globale de l’ADN de la morule
- empreinte parentale épargnée - Reprise du marquage au stade du blastocyste (128 cellules)
À quel moment toutes les marques épigénétiques sont elles effacées
effacée au stade de la morule/embryon précoce (32 cellules)
- jusqu’au jour 4 pc
- blastomère sont totipotents
Dans quelles situations les marques épigénétiques sont elles réversibles
dans le cancer
- réactivation des gènes inhibés/inactifs
- inhibition des gènes actifs/normalement transcrits
Quelles sont les différentes marques épigénétique qui permettent d’inactiver un gène
ADN
- méthylation
- empreinte parentale
Histones
- acétylation
- méthylation
- ubiquitination
- phosphorylation
Eu/hétérochromatinisation
- eu: trithorax
- hétéro: polycomb
Décris les étapes de la méthylation, la transmission du patron de méthylation de l’ADN et son principe
Étapes
1. facteur de transcription inhibiteur se lie à la séquence d’adn
2. FTi recrute l’ADN méthyl-trasnférase (DNMT)
- ajoute des groupement méthyl sur le C des ilots CpG
- empeche les facteur de transcription activateur se lier
3. cytosine méthylés recrute le MeCP
- grosse protéine qui permet encore plus d’empêcher les facteur de transcription activateur de se lier à l’adn
- plus efficace que cytosine méthylé à lui seul
Transmission du patron
- double brin d’ADN séparé
- ADN polymérase copie les simple bras sans recopier les patron de méthylation;
- formation de 2 molécules d’ADN avec un brin méthyl et l’autre non - nouveaux brins vont se faire méthylé par DNMT
Principes
- métyler les cytosines des ilots CgG pour empecher la liaison des facteurs de trancription activateur
Quel syndrome est associé au gènes MeCP2
- localisation mutation et effet
- mode de transmission
- présence homme/femme
- phénotype
- espoir thérapeutique
mutation du Xq28
- gène MeCP2
- protéine MeCP modifiée, donc la méthylation de l’adn
transmission lié x dominante
létal chez l’homme donc seulement présence chez la femme
Phénotype
- développement normal 6-18mois
- Hypotonie = scoliose sévère
- Microcéphalie progressive
- retard mental sévère
- retard de langage sévère
- mouvement stéréotypés et répétitifs des mains et bouche
- incoordination sévère; ataxie
- EEG anormal; convulsion/épilepsie
médicament qui réactive MeCP23
Comment la méthylation contrôle-t-elle l’acétylation des histones
MeCP recrute HDAC (histones déacétylase) qui permet de compacter la chromatine
Décris le principe de l’acétylation des histones et ce qu’elle controle
Histones H4 se font acétylé ou déacétylé
- 4 lysine qui peuvent recevoir un groupement acétyl; nbr de lysine acétylé régule activation des gènes
- max 1 lysine acétylé = hypoacétylation = gène inactif
- 3 ou plus lysine acétylé = hyperacétylation = gène actif
Acétylation controle
- formation des nucléosomes
- compaction de l’adn en chromatine
acétylation forme euchromatine
Comment l’acétylation des histones favorise la transcription
Acétylaiton change la structure tertiaire et secondaire de la chromatine
permet de controle l’accès des facteurs de transcription sur l’ADN
Quels sont les marques épigénétiques du X inactif chez la femme
- hyperméthylation: pas d’accès au gène
- hypo-acétylation; hétérochromatinisation
Quelles sont les autres modification des histones
acétylaiton
méthylaiton
ubiquitination
phosphorylation
glucosylation
adn-ribosylation
sumo-isation
Qu’est-ce que le code d’histone
Toutes les modifications que peuvent subir les histones pour rendre les gène +/- accessibles
Quels sont les 2 catégories de modifications qui contribuent au code d’histones et leur effet
- les acides aminés spécifique des histones h1-h4 qui sont modifié (acétyltion, méthylation, phosphorylation, etc.)
- type et nombre de molécules régulatrices qui peuvent s’ajouter
- 50 environ
effet sur la transcription
Quels sont les roles de trithorax et polycomb
famille de grandes protéines
Trithorax: permet euchromatinisaiton
1. active transcription
Polycomb: permet hétérochromatinisaiton
1. inhibe la transcription
Décris le role de polycomb
Vient se fixer sur le code d’histones pour modifier le code d’histones
- groupe polycomb est transmis aux cellules filles pendant la mitose
= marque épigénétique
Décris le role de trithorax
Se fixe à l’adn par reconnaissance des histones modifiés pour activer la trancription
Change la structure tertiaire de la chromatine en faisant glisser le nucléosomes sur le ADN
= fonction topoisomérase
- glissement du nucléosome sur ADN par trithorax faire d’exposer ou de cacher le promoteur pour que le facteur de transcription le lie à l’activateur qui est vis-à-vis
- il faut que ca roule et déroule à la bonne distance
Comment les spermatozoide acquièrent-ils des histones
spermatozoides ont pas d’histones, mais ADN enroulé autour de protéines
- permet une compaction plus dense
après la fécondation protamine remplacée par des histones pour enroulé parfaitement adn pour rendre gène +/- accessible
- mécanisme parfait sinon cell meurt
Quel sont les 2 controle réalisé par l’arn sur la trancription
controle pré-trancriptionnel
controle post-tranascriptionnel
Quel est le % de notre génome est transcrit en arn et quel est sont issu majoritairement
60% génome transcrit en arn
- majorité non-codant; non-traduit en protéine
Décris le fonctionnement du controle pré-transcriptionnel par l’arn
- ARN double brin(ARNds) vient se fixer à l’ADN double brins de séquences parfaitement complémentaire = structure quadrivalente
- liaison permet de recruter protéine Met1
- Met1 méthyle les cytosines sur la séquences d’ADN
- une fois cytosine méthyle, plus besoin de ARNds et de Met1 car patron de méthylation irréversible et transmis aux cellules filles
Décris le controle post-transcirpitionnel de l’ARNm par l’ARN
Objectif: dégrader les ARNm par des siRNA (small interfering RNA) ou miRNA (micro-RNA)
- transcription de l’ARN pour former de l’ARN double brin (ARNds)
A. transcription de l’ADN pour former un brin d’ARN
- brin d’ARN plier pour former une épingle à cheveux
- car deux séquences complémentaire d’une extrémité à l’autre du brin d’ARN permet au nucléotides de l’épingle de s’apparier
B. transcritpion des deux brins d’ADN en ARN pour former deux brins d’ADN complémentaire qui vont s’apparier
- Dicer prend ADNds et la clive en fragment de 22 nucléotides environ pour former siRNA
- siRNA envoyé dans le complexe RISC qui se promène dans cytoplasme
- RISC recrute des ARNm à qui conntiennent une séquences complémentaire au siRNA
- appariement du siRNA sur ARNm - RISC clive l’ARNm lié au siRNA = empêche la traduction de l’ARNm en protéine
Qu’est-ce qu’un lncRNA et quel sont ses 2 roles
ARN non traduits formés de plus de 200 nt (pb?)
- dizaine de milliers dans le génome
- role pré-transcriptionel
- modifie le code d’histone
- ex; XIST: inactivation du X
- ex; H19: moduler expression de IGF2 sur chrom Y - role post-transcriptionnel
- augmente ou diminue la demie-vie des ARNM
- se lie au ARNm pour augmenter leur demie-vie = augmenter traduction en protéine
- se lie au ARNm pour diminuer leur demie vie = dégrader l’ARNm = pas de trad
À quoi sert la cascade de lncRNA dans l’embryogénèse
role dans le développement embyonnaire
- complexité des organes est proportionnel à la diversité des lncRNA dans un organe chez un organisme
- présence des lncRNA contribue à la diversification des cellules et des tissus pendant embryogénèse
Quel est le role des miRNA dans l’état souche et de différenciation des cellules
Dans une cellule souches
- gène codent pour protéines et pour miRNA ESCC
- ESCC favorise la production/traduction de protéine qui caractérise la cellule comme étant souche (Lin 28 et Myc); favorise la cascade qui détermine l’état souche
Dans une cellule différenciée
- gènes miRNA let7
- Let7 inhibe la cascade de l’état souche; de production des protéines de la cellule souche et la transcription des miRNA ESCC
Passage d’une cellule différencie à souche
- miRNA mir302 et mir 367 qui permet de à la cell différenciée de revenir à l’état souche
Explique l’exemple de la mutation de la myostatine avec controle post-transcriptionnel par l’arn
- effet myostatine
- mutation
- controle
myostatine: protéine qui inhibe la croissance musculaire
mutation texel (provient expérience des brebis texel) du gène de la myostatine
controle post-transcriptionnel
1. mutation permet à l’ARN de la myostatine d’avoir des sites de reconnaissance (séquence dans l’arn) pour les miRNA mir1 et mir206
- miRNA mir1 et mir206 se trouve dans des complexes RISC
- liaison de l’ARNm muté de la myostatine à mir1 ou mir206 dans le complexe RISC = clivage de l’ARNm muté de la mysotatine = pas de protéine produite
effet = pas myostatine = hypertrophie musculaire
Quel est le principe de double assurance dans l’inhibition épigénétique
dès qu’un mécanisme d’inhibition est activé, déclenche tous les autres; plusieurs points d’entrée dans l’inactivation d’un gène
Quel est le lien entre l’emprunte parentale et les lois mendélienne
l’empreinte ne suit pas les lois mendélienne
- certain gène vont être exprimé de par leur présence sur un chromosome paternel ou maternel
- 100-200 gènes ont une empreinte parentale
Donne un exemple d’empreinte parentale
H19 exprimé seulement par chromosome maternel (présent sur chromosome paternel)
- H19 = ARN par traduit qui diminue expression de IGF2 d’origine paternel
IGF2 exprimé seulement sur chromosome paternel (présent sur chromosome maternel)