épissage d'ARN Flashcards

1
Q

Est ce que les procaryotes ont besoin de l’épissage de d’ARN?

A

non, ils n’effetuent pas de maturation de leurs ARN, car elle ne contient pas d’introns

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2
Q

À quoi correspondent les introns chez les eucaryotes?

A

les exons sont entrecoupés par les introns qui sont non codantes

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3
Q

est ce que les exons non codants sont maintenus dans l’ARN mature?

A

oui,

-elles sont aux extrémités des exons non-codants
-elles ne sont juste pas traduits en proétines

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4
Q

Comment est ce que le nombre d’introns varie?

A

-Il varie énormément

-rarement plus d’un intron par gène dans la levure
-plus l’organisme est complexe, plus il y a d’introns par gène

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5
Q

Quelle est la taille des introns vs exons?

A

-leurs taille varie
-introns plus longs que les exons

-exons environ 150 bases
-introns jusqu’à 800kb

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6
Q

Quelle est la composition du gène DHFR?

A

-gène de 31kb
-6 exons qui forment un ARNm de 2kb
-plus de 90% du gène est constitué d’introns

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7
Q

Est ce que la traduction et la transcription reconnaissent les introns vs les exons?

A

non, le pré-ARNm inclu alors les introns qui doivent être enlevés avant la traduction

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8
Q

À quoi sert l’épissage?

A

enlever les introns du pré-ARNm pour qu’il soit mature

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9
Q

Quelles sont les séquences aux jonctions introns/exons?

A

séquences spécifiques conservées

-site d’épissage 5′ (donneur) : séquence GU, 2 premières bases de l’introns
-site d’épissage 3′ (receveur): séquence AG, 2 dernières bases de l’introns
-site de branchement: dans l’intron, le A dans la séquence YNYURAY, qui est suivi d’une séquence riche en pyrimidine

*p.10

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10
Q

Quelles sont les 2 réactions impliquées dans la chimie de l’épissage?

A

1ère réaction de trans-estérification
-le 2′OH du site A au site de branchement fait une attaque nucléophile du phosphate du G du site donneur
-cela libère le 5′ de l’intron, qui se lie au site A du site de branchement et forme une jonction triple/lasso

2ème réaction de trans-estérification
-le 3′OH de l’exon 5′ fait une attaque nucléophile du phosphate du G du site receveur
-les deux exons se lient
-l’intron est dégradé rapidement

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11
Q

C’est quoi l’épissage en trans?

A

lorsque des exons provenant de 2 gènes distincts sont épissés ensemble et forment un seul ARNm (attaque nucléophile sur un autre gène)

-rare
-peut être une erreur ou contrôlée

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12
Q

Caractéristiques du spliceosome

A

-complexe de 150 proétines et 5 ARN
-taille très grande semblable au ribosome
-activité ATPase pour générer de l’énergie nécessaire à l’épissage

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13
Q

Est ce que c’est les protéines ou les ARN qui ont le plus grand rôle dans le spliceosome?

A

les ARN réalisent la majorité des fonctions:
-ARN repèrent les séquences conservées aux jonctions introns/exons
-ARN participent à la catalyse de la réaction d’épissage

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14
Q

Quelles sont les protéines/ARN impliquées dans le spliceosome?

A

snRNA: 5 petits ARN nucléaires
-U1, U2, U4, U5, U6
-100-300 nucléotides

snRNP: les snRNA en complexes avec des protéines

*implique beaucoup d’autres protéines ne faisant pas partie des snRNP

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15
Q

Quel est le rôle des snRNP?

A

-reconnaissent le site d’épissage 5′ et de site de branchement et rapprochent ces sites pour faciliter l’attaque nucléophile
-catalysent les réactions de clivage et de ligation de l’ARN via des interactions ARN-ARN, ARN-protéine, protéine-protéine

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16
Q

Exemples d’hybrides ARN-ARN

A
  1. au site d’épissage 5′, U1 et U6, qui sont des ARN peuvent se lier à la séquence complémentaire
  2. au site de branchement, U2 et BBP (qui n’est pas une snRNP, mais plutôt une protéine, mais qui est aussi importante) peuvent se lier
  3. Les snRNP peuvent avoir une complémentarité entre elles. U2 et U6 se lient et rapprochent le site d’épissage 5′ au site de branchement
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17
Q

Quels sont les 4 grands complexes formés durant les étapes moléculaires de l’épissage?

A
  1. complexe E (U1, U2AF65, U2AF32, BBP)
  2. complexe A (U1, U2, U2AF65, U2AF35)
  3. complexe B (U1, U2, U4, U5, U6)
  4. complexe C (U2, U5, U6)
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18
Q

Comment est formé le complexe E?

A
  1. site d’épissage 5′ est reconnu par la snRNP U1
  2. U2AF65 se lie au site riche en pyrimidines et une autre sous-unité, U2AF35 se lie au site d’épissage 3′
  3. la sous-unité U2AF65 recrute BBP au site de branchement
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19
Q

Comment est formé le complexe A?

A
  1. La snRNP U2 se lie au site de branchement
    -elle est aidée par U2AF65 qui déplace BBP du site de branchement
  2. lors de la liaison de U2 avec le site de branchement, le A est non-apparié avec U2 et devient disponible pour réagir avec le site d’épissage 5′
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20
Q

Comment est formé le complexe B?

A
  1. la particule tri-snRNP (U4, U5, U6) se lie au pré-ARNm et à U1 et U2
    -U4 et U6 se lient à leur séquence complémentaire et U5 est lié par des interactions protéines-protéines
  2. U2AF65 et U2AF35 sont libérés
  3. U6 prend la place de U1 au site d’épissage 5′ et U1 est libéré
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21
Q

Comment est formé le complexe C?

A
  1. U4 est libéré du complexe
  2. U6 et U2 peuvent se lier (le site de branchement et le site d’épissage 5′ sont juxtaposés), le lasso est crée
  3. U5 facilite la liaison du site d’épissage 5′ avec le site d’épissage 3′
  4. libération des exons épissées et l’introns sous la forme de lasso
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22
Q

Quel complexe effectue les 2 réactions de trans-estérification?

A

le complexe C

23
Q

C’est quoi des introns auto-épissants et comment fonctionnent-ils?

A

-rare
-des introns qui s’éliminent eux-même sans ARN externes ou de protéines
-L’intron se replie en une configuration précise au sein du pré-ARNm pour rapprocher les 3 sites essentiels de l’épissage et auto-catalyse la réaction

24
Q

D’où vient la fiabilité de reconnaissance de l’épissage?

A

assez fiable:
-le site d’épissage 5′ est reconnu par U1 et U6, peu probable qu’une séquence incorrecte soit reconnues par les deux

25
Est ce qu'une erreur dans l'épissage est grave?
moins grave que d'autres erreurs dans le processus, car la conséquence est juste une protéine incorrecte qui peut être dégradée
26
Quel est le plus gros défi dans l'épissage?
la machinerie doit reconnaitre les exons (150 nucléotides) à travers les introns (3000 nucléotides)
27
Quels sont les erreurs dans l'épissage?
saut de sites d'épissage -un exon complet n'est pas retrouvé dans l'ARNm final sélection d'un pseudo-site -si un site d'épissage (GU ou AG) est retrouvé dans la séquence de l'exon, un portion de cet exon ne sera pas retrouvé dans l'ARNm final
28
Comment est ce que les erreurs dans l'épissage sont prévenues?
1. les pré-ARNs sont épissés au cours de la transcription 2. reconnaissance préférentielle des sites d'épissages proches d'exons par des protéines SR
29
Comment est ce que le fait que les pré-ARNs sont épissés au cours de la transcription limite les erreurs d'épissage?
1. les ARN pol transporte les protéines nécessaires dans l'épissage et les transfèrent sur le pré-ARNm quand il rencontre une site 5′. Il y a donc un recrutement rapide des protéines au site 3′ -> l'assemblage du spliceosome se fait alors dans l'ordre que l'ARN est transcrit -> le saut d'exons est alors peu probable
30
Comment fonctionne la reconnaissance des sites d'épissage par des protéines SR?
1. Des protéines lient des séquences ESE (séquences dans les exons) 2. SR recrute U2AF au site d'épissage 3′ et U1 au site d'épissage 5′ 3. le spliceosome s'assemble alors aux sites voisins d'exons -> empêche la liaison de protéines dans les exons (pseudo-sites)
31
C'est quoi le spliceosome mineur (AT-AC)?
-épissage avec les sites d'épissage différents, en 5′, AU, en 3′, AC -U11 remplace U1 -U12 remplace U2 -U4 et U6 sont différents -U5 est le même les étapes d'épissages sont identiques
32
Est-ce possible de mélanger la machinerie du spliceosome majeur avec mineur?
non
33
À quoi sert l'épissage alternatif?
L'ARN peut être épissé par des voies alternaties pour créer différents ARNm et donc plusieurs protéines (isoforme) par un pré-ARNm la plupart donne 2 ARnm, mais ça peut être plus -gène Slo humain: centaines d'ARNm -gène Dscam de la dosophile: miliers d'ARNm
34
Est ce que l'épissage alternatif est souvent utilisé par les gènes?
oui, jusqu'à 75% des gènes humains subissent un épissage alternatif
35
Comment est ce que la troponine T utilise l'épissage alternatif?
-un pré-ARN contient 5 exons -permet d'obtenir 2 ARNm alternatifs contenants chacun 4 exons: 3 exons communs (1,2,5) et 1 exon unique (3 ou 4)
36
Quels sont les types d'épissages alternatifs?
1. normal 2. exon éliminé 3. exon allongé (une partie de l'intron est retenue) 4. intron retenu 5. épissage trans alternatif
37
C'est quoi l'antigène T de SV40?
-l'intron a 2 sites d'épissage 5′: 5′SST et 5′sst. Entre les deux, il y a un codon stop et à droite du 5′sst, il y a le site d'épissage 3′SST -lorsqu'on utilise le site 5′sst, le codon stop produit une protéine tronquée, mais quand même fonctionnelle et créer l'antigène petit t -lorsqu'on utilise le site 5′SST, tout l'intron est éliminé et on allonge l'exon, une protéine est créer *la protéine SR (SF2/ASF) qui s'accumule dans l'exon 2 favorise l'épissage au site 5′sst et la production d'antigène petit t
38
Que se passe-t-il si les introns sont trop petits?
exlusion d'exons par encombrement stérique
39
Comment fonctionne l'exclusion d'exons par encombrement stérique?
1. La liaison de U1 empêche la liaison de U2 sur le même intron car il manque d'espace -U2 doit se lier sur le prochain intron -> exclusion d'un exon dans l'ARNm 2. La liaison de U2 empêche l'utilisation du site d'épissage 5′ du même intron, U1 n'est plus accessible -On doit alors utiliser U1 qui est sur l'intron avant -> exclusion d'un exon dans l'ARNm
40
Comment fonctionne l'exclusion d'exons par combinaison des sites d'épissage majeur et mineur?
-lorsqu'il y a un mix de site d'épissages majeurs (GU et AG) et mineurs (AU et AC) sur un même intron -aucun spliceosome peut enlever un intron contenant une combinaison de sites mineur/majeur -on doit alors retrouver dans le gène l'autre site d'épissage pour soit le spiceosome mineur ou majeur qui permettera d'enlever l'intron, mais on devra aussi alors éliminer au moins un exon
41
Par quelles protéines se fait la régulation de l'épissage?
1. amplificateurs exonique ou introniques d'épissage -par exemple, les protéines SR -possèdent un domaine de liaison à l'ARN -possèdent un domaine de liaison aux protéines de la machinerie d'épissage -> facilite la liaison de ces protéines aux site d'épissage 2. Répresseurs exoniques ou introniques d'épissage -famille des hnRNP -possèdent un domaine de liaison à L'ARN -sa liaison à l'ARN cause l'encombrement du site de liaison des protéines de la machinerie d'épissage
42
Fonctionnement de hnRNP1
c'est un répresseur de l'épissage qui agit de 2 façcons: 1. deux hnRNP1 se lient à l'extrémité de 2 exons et masquent l'introns -> empêche la liaison du spliceosome 2. Un premier hnRNP se lie au site polypyrimidinique et lie d'autres hnRNP sur l'intron par un système coopératif -> le spliceosome ne peut pas se lier car l'intron est encombré
43
C'est quoi l'édition de l'ARN?
-modification de la séquence d'ARN après sa transcription et avant sa traduction -elle peut insérer, enlever ou modifier des bases de l'ARN implique 2 mécanismes: -désamination d'adénines ou de cytosines -insertion ou délétion d'uridine par un ARN guide
44
Où s'effectue la désamination lors de l'édition de l'ARN?
dans certains tissus de manière contrôlée
45
Comment s'effectue la désamination lors de l'édition de l'ARN par l'apolipoprotéine-B?
dans l'intestin, la cytosine du codon CAA est désaminé pour donner un UAA, qui est un codon stop Après la traduction, une protéine tronquée est fabriquée
46
Quel est le mécanisme de la désamination lors de l'édition de l'ARN?
-phénomène rare, mais important (la drosophile a 20 cytosines modifiées) -la protéine ADAR désamine l'adénine qui devient de l'iosine (reconnu comme une guanine lors de la traduction -la cytidine désaminase désamine la cytosine qui devient de l'uracile -les désaminases reconnaissent une séquence spécifique ou une structure secondaire particulière de l'ARN
47
Caractéristiques de l'insertion d'uraciles dans l'édition de l'ARN?
-dans les mitochondries de trypanosomes -multiples uraciles insérés après la transcription -représentent jusqu'à la moitié des nucléotides de l'ARN matures
48
À quoi sert l'insertion d'uraciles dans le gène coxII?
insertion de 4U dans le gène coxII permet de réctifier le cadre de lecture de -1 à normal
49
Comment fonctionnent les ARN guides (ARNg) dans l'édition de l'ARN par insertion de U?
-servent à l'insertion de U -longueur de 40-80 nucléotides -comportent 3 régions: 1. extrémité 5′ -> ancrage, dirige l'ARNg vers la région d'ARNm à éditer qui lui est complémentaire 2. région d'édition -> région déterminant la position d'insertion des U 3. extrémité 3′ -> région poly-U, rôle pas clair
50
Quel est le processus d'édition de l'ARN par insertion de U?
1. Appariement de la région d'ancrage 2. A non appariés où seront insérés les U 3. Coupure par une endonucléase dans les régions d'ARN mésappariées 4. Transfert de U dans les interruptions de l'ARNm 5. Ligation par une ligase du brin d'ARNm
51
Lorsque l'ARNm est mature, il doit se rendre où?
il doit être transporté hors du noyau, dans le cytoplamse pour être traduit en protéine *c'est un procédé non passif
52
Quel pourcentage représente les ARNm matures des ARN du noyau?
1-5%
53
Comment se fait la sélection des bons ARNm à être transportés hors du noyau?
-certains protéines favorisent le transport (ex: les protéines SR restent associées à l'ARNm suite à l'épissage et favorisent leur transport) -certains protéines inhibent le transport (ex: les snRNP, car ça indique le l'épissage n'a pas été complété)
54
Comment est ce que les ARNm traversent le noyau?
l'exportation se fait via les pores de la membrane nucléaire qui permet le passage de molécules plus petites que 50kDa