Examen 1 Flashcards
Quelle est la fonction principale de l’ADN?
Contenir l’information génétique permanente.
Est-ce l’ADN ou l’ARN qui se dégrade le plus rapidement?
C’est l’ARN, il est plus transitoire.
Quels sont les principaux éléments de l’ADN? (2)
Il est composé de deux chaînes nucléotidiques antiparallèles et de deux squelettes sucre/phosphate reliés par des ponts phosphodiesther et des ponts hydrogènes.
Quels sont les principaux éléments d’un désoxyribonucléotide?
Le désoxyribose (H à la place d’un OH en C2), un groupement phosphate et une base (hydrophobe).
Quelles sont les 4 bases azotées et lesquelles sont des purines/pyrimidines?
La cytosine et la thymine (uracile) sont des pyrimidines(1 cycle). L’adénine et la guanine sont des purines(2 cycles).
Quelle est la différence entre un nucléotide et un nucléoside?
Le nucléotide contient le ribose, la base et le groupement phosphate. Le nucléoside ne comprend que la base et le ribose (pas le gr phosphate).
Ex nucléotide: 2’-désoxycystidine 5’-phosphate
Ex nucléoside: cystidine
Qu’est-ce qu’un pont phosphodiesther et où se trouve-t-il dans l’ADN?
Un pont phosphodiesther est formé de deux liaisons esther entre le C3 (OH très réactif) du premier désoxyribonucléotide et le C5 (phosphate) du deuxième.
Qu’est-ce qu’une attaque nucléophile et que permet-elle?
Une attaque nucléophile se produit lorsqu’un atome électronégatif (comme l’O2) attaque un atome moins électronégatif (comme l’H). Cela permet la polymérisation, c’est-à-dire l’ajout de nouveaux monomères.
Qu’est-ce qu’une liaison hydrogène, comment l’appelle-t-on autrement et de quelle force est-elle en comparaison avec une liaison covalente?
Une liaison hydrogène se fait par exemple par l’atome d’oxygène du OH qui attire le gr amine d’un autre nucléotide. On peut également appeler cette liaison une liaison watson-crick (WC). C’est une liaison faible en comparaison avec une liaison covalente. (peu d’E° nécessaire pour la briser)
Est-il possible qu’il y ait une liaison entre une purine et une pyrimidine?
Non, car sinon cela causerait des renflements dans la double hélice de l’ADN.
Quel lien est le plus fort et pourquoi?
a) La liaison entre une guanine et une cytosine.
b) La liaison entre une adénine et une thymine.
a. La guanine et la cytosine vont former trois liens entre elles, ce qui va rendre leur liaison plus forte. (A/T=2 liens)
Quelles sont les trois règles de Chargaff?
1- Il existe 4 types de bases (ATGC)
2- Le lien entre G et C est plus robuste que celui entre A et T.
3- La complémentarité des bases permet la complémentarité des deux chaînes nucléotidiques.
Pourquoi la double hélice de l’ADN est-elle antiparallèle?
C’est parce que les liaisons WC doivent être bien placées pour qu’elles se fassent. Le pont glycosidique a un angle fixe entre la base et le sucre. Cela entraîne que les désoxyriboses doivent donc être inversés pour que les liens se forment.
Que sont les liaisons pi-pi? Qu’est-ce qu’elles entraînent dans la structure de l’ADN?
Une liaison pi-pi se forme entre les groupes amine et carbonyle de deux bases superposées (une purine et une pyrimidine sur un même brin). Cela entraîne l’empilement des bases (rapprochement qui les rend de plus en plus hydrophobes).
Quelles sont les différences entre le sillon majeur et le sillon mineur? (composition et précision de l’information)
Le sillon majeur offre une plus grande précision au niveau de l’information génétique. Par exemple, avec un lien G:C, il montre AADH (2 accepteurs de liaisons H, 1 donneur de liaison H et 1 hydrogène non polaire). Le sillon mineur lui, ne montre que trois infos ex: avec un lien A:T, il montre AHA comme lorsqu’il y a T:A. Ce n’est donc pas assez précis pour reconnaître la bonne séquence de nucléotides.
Nommez les gr qui figurent lors de chaque appariement de bases sur le sillon majeur, puis sur le sillon mineur.
Sillon majeur: A:T = ADAM, T:A = MADA, G:C = AADH et C:G = HDAA.
Sillon mineur: A:T ou T:A = AHA et G:C ou C:G = ADA.
Quelles sont les trois formes sous lesquelles on peut retrouver l’hélice d’ADN? Et selon quelles conditions peut-on les trouver?
L’hélice A: lorsque privé d’eau.
L’hélice B: conditions physiologiques.
L’hélice Z: dans un milieu hypertonique (très chargé en ions)
Dans quelles conditions l’ADN peut-il être dénaturé?
Une température supérieure à 90°C, un pH supérieur à 7 ou une baisse de la concentration en ions Ca+. La dénaturation peut être réversible si le retour aux valeurs normales est graduelle, car les deux brins sont parfaitement complémentaires.
Que représentent les lettres dans la formule suivante?
E=T+S
E= nb d’entrelacements selon la taille de la molécule.
T= nb de torsions (dans structure réelle).
S= nb de super-tours.
Quelle est la différence entre des équivalents topologiques et des isomères topologiques? (d’ADN)
Les équivalents topologiques ont le même nombre d’enroulements contrairement aux isomères topologiques (même nb de paires de bases).
À quoi servent les superenroulements?
Ils servent à stocker de l’énergie qui sera utilisée lorsque l’ADN sera désenroulé.
Lors de la réplication de l’ADN, l’hélicase qui sépare les deux brins crée des supertours. Quelle enzyme est utilisée pour défaire ces supertours?
On utilise une topoisomérase.
Détaillez comment procède une topoisomérase de type 1 pour défaire les supertours.
1- Coupe un brin (résidu tyrosine de la sous-unité III attaque le pont phosphodiesther en 5’)
2- Passage du brin non coupé
3- Collage du brin coupé
La réaction est réversible, car il n’y a pas eu d’hydrolyse d’ATP. L’énergie contenu dans le lien covalent entre la tyrosine et le 5’ est utilisée pour refaire la liaison phosphodiesther (refaire le brin).
Dans quel cas utilise-t-on une topoisomérase de type 2 et qu’est-ce qui la distingue de la type 1? (processus)
Lorsqu’il y a besoin de diminuer le nombre d’enroulements plus rapidement. Il va y avoir hydrolyse d’ATP et 2 brins seront coupés. L’ATP sera utilisée pour changer la conformation de l’enzyme à la fin, non pas pour couper le double brin.
L’ARN peut-il adopter les mêmes conformations que l’ADN?
Oui, il peut être mono ou bicaténaire, linéaire ou circulaire.
Lorsque l’ADN est sous forme de chromosome, de combien de fois est-il compacté?
Il est compacté 10 000 fois.
Quelles sont les différences entre l’ADN compacté et l’ADN décontracté?
L’ADN décontracté est très sensible et instable en milieu cellulaire, mais il permet la régulation des gènes. L’ADN compacté est plus difficilement altéré, mais les protéines de transcription n’ont plus accès à leurs sites de liaison (sillon majeur).
Comment appelle-t-on les protéines qui maintiennent chaque paire de chromatides soeurs et qui vont donc «casser» lors de la séparation (mitose)? (intermoléculaire)
Ce sont les cohésines.
Comment appelle-t-on les protéines qui condensent les chromosomes? (compactent une molécule d’ADN = intramoléculaire)
Ce sont des condensines.
Comment se nomme le premier degré de compaction de l’ADN? Et de combien de fois l’ADN est-il compacté à ce stade?
Il s’agit du nucléosome. Il permet la protection du génome et il a un rôle dans la régulation de l’expression des gènes.
Fibre 30nm (40X)
Association entre l’ADN et les histones.
ADN non accessible pour la réplication, la réparation, la recombinaison et la transcription.
Sous quelle forme l’ADN se trouve-t-il lorsqu’il peut être «lu» par les protéines de la réplication?
Il est sous la forme de fibre 10nm (2,5X). C’est l’euchromatine. Appelée aussi «collier de perles»
Quelles sont les différences entre l’hétérochromatine constitutive et l’hétérochromatine facultative?
La constitutive ne permet pas l’expression des gènes, les mêmes régions sont compactées, il y a présence de régions centromériques (point d’attachement) et de régions télomériques (extrémités). La facultative offre des régions variables(eu ou hétéro) selon le type cellulaire. Par exemple, un X chez la femme est hétéro alors que l’autre est eu (expression des gènes possible).
Que permet l’altération locale du nucléosome par des enzymes?
Cela peremt l’accès au génome pour l’expression des gènes.
Est-ce que les histones sont bien conservées chez les eucaryotes?
Oui, car une moindre mutation est fatale. Pour qu’il y ait cohésion entre l’ADN et les histones, l’histone doit être suffisament positive pour annuler la répulsion des phosphates. Chaque type d’histone possède une région conservée (domaine de pliage) qui permet de replier l’ADN autour.
Comment se fait l’assemblage des histones avec l’ADN?
Le tétramère d’histone se lie à l’ADN (H3 et H4). Il y a ensuite la prise de deux dimères pour achever l’assemblage du nucléosome (H2A et H2B).
Où se font les liaisons entre les acides aminés des histones et l’ADN?
Elles se font dans le sillon mineur pour laisser la place pour la lecture du sillon majeur. (40 liens H)
Quelles composantes stabilisent la structure des nucléosomes (internucléosomique)?
Ce sont les queues Nterminales. Elles se faufilent entre les tours d’ADN et renforcent le rapprochement des nucléosomes.
Les boucles de fibres de 30nm permettent une compaction de combien de fois?
400X
Quelles composantes permettent l’accès transitoire de certaines protéines de régulation de l’ADN et qui, pour ce faire, changent la structure des nucléosomes?
Ce sont les complexes de remodelage des nucléosomes (SWI/SNF et ISWI). Ils ont deux actions: le glissement de l’ADN (translocation) et le transfert de l’octamère d’histone d’une double hélice à une autre.
Quels sont les deux processus pour modifier, altérer les histones?
L’acétylation et la méthylation des lysines. À la fois histone spécifique et site spécifique.
Décrire la sélectivité cinétique de l’ADN polymérase.
L’ADN polymérase ne distingue pas les bases. Elle se base sur la complémentarité entre la base qu’elle ajoute et celle de la matrice. Si c’est la mauvaise base, le phosphate alpha ne sera pas en bonne position pour être attaqué par l’OH, car l’angle sera trop grand.
Lors de l’ajout d’une base par l’ADN polymérase, est-ce les liens WC qui se forment en premier ou les ponts phosphodiesther?
C’est la liaison WC qui se fait en premier.
Comment l’ADN polymérase fait pour ajouter seulement des désoxyribonucléotides (pas ribo-)?
Les ribonucléotides subissent l’exclusion stérique. L’encombrement stérique des deux groupements hydroxyles côte-à-côte ne rentre pas dans la cavité de l’enzyme. Cela défavorise l’attaque nucléophile et donc l’ajout de la base.
Quelles sont les trois composantes de l’ADN polymérase?
Les doigts, le pouce et la paume (forme de main).
Quelle composante de l’ADN polymérase constitue le site catalytique?
C’est la paume. Le mésappariement des bases crée une interférence dans les contacts entre le sillon mineur et la paume.
Quelle composante de l’ADN polymérase stabilise le désoxyribonucléotide triphosphate (dNTP) et donc favorise la catalyse?
Ce sont les doigts. Ils s’associent au brin matrice et le coudent à 90° entre la première et la deuxième base. Cela expose alors la première base seulement au site catalytique (paume).
Quelle composante de l’ADN polymérase maintient l’amorce et la polymérase à son substrat?
C’est le pouce. Il n’est pas intimement lié à la catalyse.
Que signifie l’adectif «processive» qui s’applique à l’ADN polymérase?
On dit que l’ADN polymérase est une enzyme processive, car elle a la capacité de catalyser de nombreuses réactions consécutives. (1000 nucléotides à la seconde). La pince coulissante permet d’améliorer cette caractéristique. (PCNA chez les eucaryotes).
À quoi sert l’exonucléase et où se situe sont site?
L’exonucléase a son site sur la paume. Sa fonction est de digérer la liaison phosphodiesther en dégradant l’ADN en sens inverse de la synthèse pour permettre à la polymérase d’avoir une seconde chance d’apparier le bon nucléotide.
Lors d’un mésappariement, est-ce seulement le mauvais nucléotide qui est retiré par l’enzyme de réparation?
Non, les 3-4 derniers nucléotides sont retirés.
Dans quel sens est synthétisé l’ADN?
De 5’ vers 3’.
La fourche de réplication se déplace-t-elle dans les deux sens?
Non, elle se déplace dans un seul sens.
Comment se nomment les deux brins de l’ADN lors de la réplication et lequel contient les fragments d’okazaki?
Il y a le brin précoce et le brin tardif. C’est le brin tardif qui comprend les fragments d’okazaki.
De quoi l’ADN polymérase a besoin pour l’ajout de nucléotide de prime abord?
Elle a besoin d’une extrémité 3’ OH.
Qu’est-ce qui est ajouté au départ de la réplication afin que l’ADN polymérase puisse commencer son travail? et par quelle enzyme est-ce ajouté?
Une amorce d’ARN est ajoutée par la primase.
Par quoi est-ce que la primase est attirée?
Par des sites d’amorçage comme le GTA chez E.Coli.
Quelle enzyme sépare les 2 brins d’ADN lors de la réplication?
C’est l’hélicase.
Quelle enzyme reconnait et retire chaque amorce d’ARN?
C’est la RNase H. Elle dégrade l’ARN avec de l’ADN, coupe le lien phosphodiesther entre les deux robinucléotides et laisse un ribonucléotide.
Quelle enzyme retire le dernier ribonucléotide restant suite au retrait de l’amorce?
C’est une 5’-exonucléase.
Quelle enzyme remplit le trou créé par le retrait de l’amorce et du derneir RN?
C’est l’ADN polymérase. Il reste toutefois une coupure.
Quelle enzyme crée un pont phosphodiesther dans la coupure laissée suite au remplacement des RN de l’amorce?
C’est l’ADN ligase. Elle nécessite l’hydrolyse d’ATP.
Lors de la réplication, qu’arrive-t-il à l’ADN qui se retrouve simple brin?
Il est stabilisé par des protéines SSB (stabilisation de l’ADN simple brin). Elles le protège d’une éventuelle hydrolyse.
Quelles polymérases retrouve-ton chez l’humain et quel est leur rôle respectif?
Pol alpha/primase: synthèse amorce ARN.
Pol delta: synthèse brin tardif.
Pol epsilon: synthèse brin précoce.
Quelles polymérases retrouve-t-on chez E. Coli et quelle est leur fonction respective?
Pol I: retrait amorce ARN et remplacement avec ADN.
Pol II (coeur): réplication chromosomique (1 brin).
Pol III (holoenzyme): réplication chromosomique (2 brins) (2 coeurs).
Quelle est la fonction du complexe protéique gamma?
Il permet la gestion des pinces coulissantes et le maintien des deux coeurs d’ADN polymérase.
En quoi consiste le modèle du trombone dans la réplication de l’ADN?
Il s’agit de la mise en place de la machinerie. L’hélicase s’accroche au brin tardif avec la primase. Le complexe gamma s’installe sur l’hélicase et attire les deux coeurs d’ADN polymérase avec leur pince coulissante respective. Le brin précoce est tout de suite pris en charge par une ADN polymérase. Le brin tardif est un peu déroulé pour entrer dans le coeur d’ADN polymérase dans le bon sens (forme une boucle). Le bout déroulé est maintenu stable grâce à des SSBs.
Quelle relation y a-t-il entre l’interaction entre la primase et l’hélicase et le nombre d’amorces posées?
Plus l’interaction entre la primase et l’hélicase est forte, plus la primase va poser d’amorces (fragments d’okazaki plus petits) et vice-versa.
Combien y a-t-il d’origines de réplication chez les bactéries? chez les eucaryotes?
Il n’y a qu’une seule origine de réplication chez les bactéries, car leur ADN est circulaire. Chez les eucaryotes, il y a de multiples origines de réplications (milliers). Un nombre suffisant doit être activé pour assurer la réplication du chromosome entier (phase S.).
Quelles bases azotées composent principalement l’origine de réplication?
Ce sont des couples A/T (adénine/thymine), car leur liaison est plus faible et est donc plus facile à défaire.
Que représente un réplicon?
C’est un chromosome entier.
Qu’est-ce qu’un réplicateur et quelle est sa fonction?
Un réplicateur est une séquence d’ADN dans laquelle on retrouve l’origine de réplication. C’est un site de liaison pour l’initiateur, une série de régions riches en A/T pour se séparer facilement. On y retrouve deux motifs répétés: un nonamère (site de liaison de l’initiateur) et un tridécamère (site d’ouverture).
Qu’est-ce qu’un initiateur et quelle est sa fonction?
Un initiateur est une protéine qui reconnait spécifiquement les motifs sur le réplicateur et active l’ouverture de la molécule double brin au niveau de l’origine de réplication. Il recrute deux réplisomes, c’est-à-dire deux holoenzymes pol III, deux hélicases, primases et pinces coulissantes. Lorsqu’il se lie au nonamère, il induit la séparation dans la région de répétition du tridécamère.
Que comprend une origine de réplication?
Elle comprend deux fourches de réplication avec chacune deux holoenzymes ADN pol III (2 pinces coulissantes et 2 complexes matrice-amorce).
Durant quelle phase se déroule la sélection du réplicateur et durant quelle phase se déroule la réplication?
La sélection du réplicateur par l’initiateur se fait durant la phase G1. La réplicateur (activation de l’origine de réplication) se fait ensuite dans la phase S.
Lors de la sélection du réplicateur, il y a formation de complexes pre-RC. Que se passe-t-il alors?
Quatre protéines distinctes s’assemblent à chaque réplicateur qui recrutent deux porteurs d’hélicase. Ces porteurs recrutent l’hélicase.
Que se passe-t-il lors de la phase S (activation de l’origine)?
Deux kinases s’activent et phosphorylent les pre-RC. Il y a ensuite relargage de tout dans le nucléoplasme sauf l’hélicase. Il y a aussi phosphorylation des ADN pol delta, epsilon et ADN pol alpha/primase.
Quelle est la différence majeure entre la réplication chez les batéries et celle chez les eucaryotes quant à la synthèse de la première amorce?
Chez les bactéries, l’amorce est synthétisée avant le recrutement du complexe matrice-amorce. Chez les eucaryotes, le complexe est recruté d’abord, puis tout est activé.
Lorsque le complexe matrice-amorce est recruté, que se passe-t-il chez les eucaryotes?
La pince coulissante est ajoutée par son porteur, l’ADN pol epsilon reconnait l’amorce ARN et commence la synthèse du brin précoce. Après environ mille bases, l’ADN pol alpha/primase synthétise d’autres amorces d’ARN, c’est la synthèse du brin tardif par l’ADN pol delta.
Étant donné que les kinases sont responsables de l’activation des complexes pre-RC, dans quelle phase retrouve-t-on une grande concentration de ces enzymes?
En phase G1, la concentration en kinases est faible contrairement à la phase S.
Comment est-il possible de dégager l’ADN de l’octamère d’histone?
Il faut annuler l’attraction des lysines de l’histone en ajoutant un acétyle par l’enzyme HAT (Histone acétyle transférase). Attaque nucléophile.
Différenciez bromodomaine et chromodomaine.
Ce sont des protéines non-enzymatiques de modification de la chromatine. Elles reconnaissent spécifiquement les formes modifiées des queues N-terminales. Les bromodomaines reconnaissent les QNt acétylées (activation). Les chromodomaines reconnaissent les QNt méthylées (répression).
Lors de la réplication, les octamères d’histones ne sont pas répliqués avec l’ADN. Il faut donc en faire. Les chaperons d’histone sont ensuite nécessaires à l’assemblage des nucléosomes. Nommez les deux chaperons et l’endroit où ils se lient.
CAF-1 se lie à H3 et H4(nouveaux). (1ère étape d’assemblage du nucléosome)
NAP-1 se lie à H2A et H2B. (nombreuses fonctions)
La sous-unité polypeptidique de CAF-1 possède deux motifs de liaison à PCNA. Quels sont-ils et qu’ont-ils en particulier?
Ce sont PIP1 et PIP2. Ils sont très bien conservés chez les eucaryotes.
