Examen 2 Flashcards
Peux-tu me décrire la structure de l’ADN ?
- L’ADN est constitué de désoxyribonucléotides
- Cytosine
- Thymine
- Guanine
- Adénine
- Liaisons phosphodiestier (Groupements phosphates
forment deux liaisons ester C5’ C3’ - Forme de doubles hélices
- Adénine et thymine = Doubles liaisons (O-H , N-H)
- Guanine et cytosine = Triples liaisons (O-H, N-H, O-H)
- Par convention la séquence est lue de 5’ -> 3’
- Deux brins antiparallèles
Quelles sont les 3 principales étapes du processus de réplication ?
1- Initiation de la réplication
2- Élongation
3- Terminaison
Quelles sont les 4 étapes de la réplication de l’ADN chez les bactéries ?
1- Réplication débute à l’origine de réplication unique
(Séquence riche en A-T)
2- Protéine initiatrice reconnaît origine de réplication et
sépare les deux brins d’ADN => Rupture liaisons
hydrogènes
3- ADN simple brin exposé permet fixation et assemblage
des protéines impliquées (2 fourches se forment)
4- Réplication se poursuit dans les deux sens jusqu’à
atteindre une séquence de terminaison unique
Vrai ou faux, la réplication dans les cellules eucaryotes s’effectue. Des centaines de fourches se forment simultanément et se dirigent dans le même sens.
Faux, elles se dirigent dans un sens opposé = réplication bidirectionnelle.
Qu’est-ce que l’hélicase et peux-tu me décrire son mode de fonctionnement chez les bactéries (4 étapes) et les eucaryotes (3 étapes) ?
L’hélicase est une des premières protéines qui se fixe à l’origine. C’est une protéine hexamèriques en forme d’anneau qui entoure les deux brins.
Fonctionnement :
(Bactéries)
1- Protéine initiatrice se fixe sur une séquence riche en AT et
crée une déformation
2- L’hélicase liée à une protéine chargée se lie à la
déformation d’ADN
3- Protéine chargée se détache ce qui active l’hélicase
4- L’hélicase ouvre les brins
(Eucaryotes)
1- Forme inactive de l’hélicase se lie à l’ADN à chaque origine
bien avant la réplication
2- MAP kinase activé par un mitogène (présence de
nutriments) initie la réplication
3- Chaque hélicase sont activées par phosphorylation
catalysée par la MAP kinase
Qu’est-ce que les protéines SSB et quel est leur rôle dans la réplication ?
Ces protéines stabilisent l’ADN simple brin puisque celui-ci est très instable. Cette protéine se fixe sur le brin monocaténaire et se déplace au fur et à mesure que l’ADN polymérase avance.
=> Appelée SSB chez E.coli
Protéine A. chez Eucaryotes
Qu’est-ce que la topoisomérase et quel est son rôle dans la réplication ? De plus, expliques moi ce que font les tropoisomérases I et tropoisomérases II.
C’est une enzyme qui modifie le statut topologique de l’ADN. Elle empêche le surenroulement en éliminant les tension de torsion (Exemple de la pelote de laine). Elle coupe l’ADN et lui permet de se relâcher.
Tropoisomérases I : Engendre une coupure simple brin transitoire pour éliminer le surenroulement
Tropoisomérases II : Engendre une coupure double brin transitoire pour éliminer le surenroulement
=> Aussi capable de recoller les brins
Qu’est-ce que l’ADN polymérase et quel est son rôle ?
C’est une enzyme qui utilise le brin matrice d’ADN pour synthétiser un nouveau brin dans le sens 5’ -> 3’. Plusieurs ADN polymérase peuvent aussi avoir une activité exonucléase ce qui veut dire qu’elle peut enlever des nucléotides à l’extrémité du brin (Correction sous épreuve).
=> Elle nécessite une amorce
Qu’est-ce que la primase et quel est son rôle ?
La primase est une ARN polymérase qui synthétise une courte séquence d’ARN (10-12 nucléotides) comme amorce pour l’ADN-polymérase
Quelles sont les 2 contraintes auxquelles fait face l’ADN polymérase ?
1- L’ADN polymérase n’est capable d’allonger qu’une
séquence préexistante
2- L’ADN polymérase synthétise toujours dans le sens 5’ -> 3’
Comment se fait la synthèse du brin discontinue (Brin retardé) par l’ADN polymérase (5 étapes) ?
1- Il faut attendre que la fourche soit assez avancée pour
qu’il y est une deuxième réplication (En bas)
2- Cette réplication se fait fragments par fragments
(fragments d’Okasaki) puisque la réplication se fait dans le
sens opposé de l’ouverture de la fourche. Ceux-ci sont
synthétisé à partir d’une amorce
3- Une exonucléase enlève l’amorce d’ARN et quelques
nucléotides contigus (Augmente fidélité)
4- L’ADN polymérase remplace les ribonucléotides par des
désoxyribonucléotides
5- L’ADN ligase catalyse la ligature des fragments contigus et
produit un brin retardé continu
=> Aller voir diapo 27
Quelle est la différence entre les fragments d’Okasaki des bactéries et ceux des Eucaryotes ?
fragments d’Okazaki beaucoup plus long chez les bactéries (500 à 2000 pb) que chez les eucaryotes (100 à 200 pb) puisque la structure de l’ADN chez les bactéries est beaucoup plus simples, donc la réplication est plus simple et ne nécessite pas plein de petits fragments
Quelles sont les caractéristiques des pinces coulissantes qui maintiennt en place l’ADN polymérase ?
1- C’est une protéine accessoire qui forme une pince
coulissante autour de l’ADN pour maintenir l’ADN
polymérase en place
2- Une protéine chargeur de pince est jumelée à la pince
pour permettre son assemblage au brin
3- La pince coulissante doit être replacée à chaque début
de synthèse d’un fragment d’Okasaki du brin retardé (En
bas)
Pourquoi le brin retardé peut former des boucles de façon périodique ?
Il forme des boucles afin que l’ADN polymérase puisse travailler dans le même sens que le brin du haut (Vers la droite ou vers la fourche)
=> Voir diapo 29
Vrai ou faux, l’ADN polymérase a aussi un rôle d’exonucléase et peut se déplacer de 3’ -> 5’
Vrai, l’ADN polymérase est capable de détecter la distorsion engendrée dans la double hélice au cas où un mauvais nucléotide est incorporé ce qui permetterait de l’exciser
Quelles sont les 5 polymérases des bactéries et leurs spécificités ?
1- ADN polymérase III : Principale enzyme de réplication,
responsable de la synthèse de la majorité de l’ADN. Elle est
rapide et hautement processive
2- ADN polymérase I : Possède une activité exonucléase 5’ ->
3’ afin d’éliminer les amorces d’ARN et les remplacer par
l’ADN
3- ADN polymérase II, IV, V : interviennent dans la réparation
de l’ADN
Peux-tu me décrire les étapes de la réplication de l’ADN chez les bactéries ?
1- L’ADN polymérase III fonctionne simultanément sur
chacun des brins et la primase synthétise des amorces sur
le brin retardé
2- Une boucle se forme sur le brin retardé permettant une
réplication dans le même sens pour les deux brins
3- Quand l’ADN polymérase III termine de synthétiser un
fragment sur le brin retardé, elle la pince se libère. L’ADN
polymérase I se fixe pour éliminer l’amorce
4- Le chargeur de pince se fixe sur la pince et la place sur
l’ADN polymérase III ce qui crée une nouvelle boucle sur le
brin retardé. L’ADN ligase réunit les fragments après
l’élimination de l’amorce par l’ADN polymérase I
5- Lorsque la pince est chargée, l’ADN polymérase III rajoute
des bases au fragment d’okasaki suivant
Peux-tu me décrire les étapes de la réplication de l’ADN chez les eucaryotes ?
1- L’ADN polymérase alpha est constituée de 2 sous-unités
ADN polymérase et 2 sous-unités de primase commence à
synthétiser le brin directe et retardé
2- L’ADN polymérase delta continue la synthèse du brin retardé
3- L’ADN polymérase epsilon continue la synthèse du brin
directe
4- La RNAse-H (exonucléase)retire l’amorce ARN
=> Regarder diapo 35
Peux-tu me donner les 5 étapes de la terminaison de la réplication de l’ADN chez les bactéries ?
1- Les fourches de réplications avancent jusqu’à ce qu’elles
entrent en collision
2- Dans un chromosome bactérien circulaire, une série de
séquence de terminaison (Ter) sont localisées à l’extrémité
de l’origine
3- La première fourche arrivant à Ter s’arrête jusqu’à l’arrivé
de l’autre fourche
4- La réplication produit deux anneaux d’ADN
5- La topoisomérase II crée une cassure double brin
transitoire (Coupe et recolle) ce qui sépare les anneaux
=> Regarder diapo 36-37
Peux-tu me donner les 2 étapes de la terminaison de la réplication de l’ADN chez les eucaryotes ?
1- Deux fourches qui se rapprochent et fusionnent
2- La réplication de l’ADN eucaryote donne deux brins
identiques
3- Ajout de télomères à l’aide de la télomérase (Séquence de
6 nucléotides TTAGGG)
Expliques pourquoi la réplication de l’ADN crée un raccourcissement des chromosomes ?
Les extrémités 3’ des deux brins causent problème…
L’amorce est éliminée par la RNase-H, donc il y a des bouts d’ADN simple brin qui sont sensibles aux exonucléases. Les exonucléases vont les dégrader. Au fur et à mesure de la réplication, l’ADN sera réduit jusqu’à disparaître. Il y a une durée de vie limité des cellules eucaryotes liée à ces extrémités de brins. Notre mortalité vient entre autre de là. Les cellules ont une capacité limite de division puisqu’à un moment donné ce raccourcissement (Raccourcissement des chromosomes) touchera à des gênes essentiels du génomes. Selon cette théorie, les procaryotes seraient immortels
Comment les cellules luttent contre le raccourcissement des chromosomes ?
En allongeant activement leurs extrémités à l’aide de télomères de courtes répétitions en tandem.
Vrai ou faux, la télomérase a une activté transciptase inverse. Comme les virus, elle peut copier l’ARN en ADN.
Vrai
Expliquez la relation existant entre l’immortalité cellulaire et l’activité télomérase.
Les télomères diminuent à chaque division jusqu’à atteindre une phase de sénescence et arrêtent de se diviser. Ensuite l’ADN raccourcit de plus en plus jusqu’à toucher à des gènes essentiels. Cela peut expliquer pourquoi nous sommes des êtres mortels
=> Organismes unicellulaires ou les cellules souches (Moelle
osseuse -> regénération du sang) possèdent une
télomérase active ce qui leur confère une immortalité