Exploration du génome I et II Flashcards
Comment se nomme les monomères qui forment l’ADN?
Les nucléotides/nucléoside monophosphate
De quoi est contitué un nucléoside?
Sucre + base azotée
De quoi est contitué un nucléotide?
Sucre + base azotée + phosphate
Comment se forme un nucléotide?
Formé par la voie métabolique du pentose phosphate:
1. Ajout d’une base azotée au sucre (ribose ou désoxyribose) en position 1
-nucléoside
2. Ajout d’un groupe phosphate en position 5’
-nucléotide
Quelles sont les 2 grandes famille structurale des bases azotées? Quelles sont leur caratéristiques?
Purines: formés de 2 anneaux
-adénine, gaunine
Pyrimidines: formés d’un seul anneau
-cytosine, uracil, thymine
Comment se nomme un nucléoside selon le nombre de phosphate lié?
0 lié: nucléoside
1 lié: nucléotide/nucléoside monophosphate
2 liés: nucléoside diphosphate
3 liés: nucléoside triphosphate
Dans quel sens se fait l’attaque nucléophile?
De 5’ à 3’
-OH 3’ attaque la base 5’ mais dans le sens général 5’ -> 3’
Quel type de liaison forme la polymérisation des nucléosides triphosphate?
2 liaisons ester pour former une liaison diester.
Comment se nomme les espacement assymétriques d’un brin d’ADN?
- Sillon majeur (la + grande distance sur l’hélice)
- Sillon mineur (la + petite distance sur l’hélice)
Quel pairage de base azotée est plus stable? Pourquoi?
Le pairage G-C car il y a 3 liaisons hydrogène tandis qu’A-T a 2 liaisons hydrogène.
Quelle règle suit le pairage? Quelle est cette règle?
Les règles de Chargaff
-une purine s’associe avec une pyrimidine
Qu’est-ce qui dénature l’ADN?
- Hautes températures
- Produits chimiques
- ROS (espèce réactive à l’oxygène)
Quand est-ce que se fait la réplication de l’ADN?
Lors de la division cellulaire.
Comment se fait la renaturation de l’ADN?
Techniques de laboratoires
1. PCR (polymérase en chaîne)
2. Séquençage
3. Hybridation
Quelles sont les différence entre l’ADN et l’ARN?
ADN:
1. Désoxyribose (H en 2’)
2. Thymine (T)
3. Brin double
ARN:
1. Ribose (OH en 2’)
2. Uracil (U)
3. Brin simple
Quelles sont les caractéristiques des eucaryotes?
- Noyau contient des chromosomes composés d’ADN doubles brins linéaire
- le nb de chromosome varie selon l’espèce
- Riches en protéines (histones et non-histones)
- Organelle ont leur propre génome
- ADN double brin est fragile, soumis à un stress par ROS et l’inflammation
- Noyau très dense défini par une double couche lipidique
- Membrane nucléaire liée aux organelles (RE)
- Protéines de cytosquelette
Quelles sont les caractéristiques des procaryotes?
- Chaîne simple d’ADN double brin circulaire
- Possèdent des plasmides
- Pas de nayau, que un nucléoide
Qu’est-ce qui compose le noyau chez les eucaryotes?
- Enveloppe nucléaire
- Pores nucléaires
- Nucléole
- Lamine nucléaire
- Nucléoplasme
- Chromatine
Qu’est-ce qui compose le noyau chez les procaryotes?
Pas de noyau que des nucléoides.
Comment se passe les processus de réplication, transcription et de traduction chez les procaryotes?
- Les 3 se font dans un même compartiment
- Ils se font tous simultanément
Comment se passe les processus de réplication, transcription et de traduction chez les eucaryotes?
- Réplication et transcription se font dans le noyau
- Traduction se fait dans le réticulum endoplasmique
- Transcription et traduction sont physiquement séparés
Quels sont les processus concernant l’ARNm qui se font chez les eucaryotes?
- Suite à la traduction se forme des protéines dans le cytoplasme
- Transcit primaire d’ARN nucléaire hétérogène subit un traitement post-transcriptionnel pour former l’ARNm
- ARNm doit traverser la membrane nucléaire
Comment se compacte le génome?
- Un brin d’ADN s’enroule autour d’une protéine de 8 sous-unités d’histones et forme un nucléosome
- Plusieurs nucléosomes forment une chromatine (collier de perles)
- Lorsque des nucléosomes se condensent avec une sous-unité Histone H1, ils forme les chromatosomes
- Pusieurs chromatosomes se condensent ensemble pour former la chromatide d’un chromosome
Comment se forme un octamère (8 sous-unités d’histone)?
2 histones de chaques classes s’associent ensemble
- H2A, H2B, H3 et H4 (x2)
Combien il y a de paire de base dans un chromatosome/nucléosome?
166pb
146pb (nucléosome: ADN + octamère d’histone) + 20pb (H1 associé à l’ADN)
Quelles sont les caractéristiques de l’eurochromatine/chromatine «ouverte»?
- Régions génomiques transcriptionnellement actives
- Promoteurs et regions régulatrices de genes transcrits
- Décondensée et déspiralisée
- Environ 80% de l’ADN nucléaire dont environ 10% est dans l’état le plus décondensé pour permettre la transcription
Quelles sont les caractéristiques de l’éthérochromatine/chromatine «fermé»?
- Régions génomiques réprimées (silencieuses, inactives)
- Promoteurs et regions régulatrices de genes réprimés
- ADN répétitif, centromères, télomères (demeurent à l’état condensé à l’interphase)
- Environ 10-20% du noyau, située essentiellement en périphérie
- Hétérochromatine Facultative vs Constitutive
Quels sont les 3 éléments importants pour assurer la réplication et la transmission stable des chromosomes?
- Origines de réplication: début de la synthèse d’ADN
- Centromères: attachement des chromatides soeurs
- Télomères (extrémités): empêchent le raccourcissement des chromosomes par réplication successives de l’ADN
Quelle grosseur sont les centromères des eucaryotes supérieurs?
Très large
Que lie les centromères des eucaryotes?
Lie plusieures fibres de microtubules.
Que comprend la séquence génomique des centromères des eucaryotes?
- Séquences hautement répétées
- Régions satellites
- Hétérochromatine
Qu’est-ce que le kinétochore?
Complexe protéique centromérique qui agrippe les chromosomes et contribuent au transport, s’associe aux fibres de microtubules.
Que peut-on observer avec la coloration au Giemsa?
- Bandes G (foncés): hétérochromatine, riches en AT
- Bandes R (claires): eurochromatine, riche en GC
Quelles sont les différentes composantes du chromosome Y?
- Région pseudoautosomale (PAR)
- SRY
- Hétérochromatine
Quelles sont les caractéristiques des chromosomes Y?
- 1/3 de la taille des chromosomes X
- 5x moins de gènes que le chromosomes X
Quelles sont les caractéristiques des régions pseudoautosomale (PAR)?
- 5% du chromosome Y
- Au niveau des extémités du chromosome X et Y
- Ne diverge pas entre X et Y (29 gènes codants)
- Permettent l’appariement des partenaires lors de la recombinaison homologue au cours de la 1ere phase de méïose (brassage génétique)
- Seul lieu de recombinaison homologue
Quelles sont les caractéristiques du sex determining region Y (SRY)?
Gène codant pour une protéine induisant la masculinité chez l’Homme.
Est-ce que la complexité d’un génome correspond à sa taille?
Non, pas nécessairement.
Quelle région compose le génome des eucaryotes?
- Région codante (<5%)
- Région non codante
- Région régulatrice
- Région extra-génique
Quelle est la proportion représenté par les gènes codants dans le génome?
< 5% (exons)
Quelles sont les conséquences des insertions dans des régions non-codantes?
- Polymorphisme mononucléotidique (SNP)
- Variente mononucléotidique (SNV)
- phénomène où il y a eu un changement dans une seule base, mutation simple
Quelle est la différence entre le SNP et le SNV?
Le SNP est présent dans au moins 1% de la population tandis que le SNV se produit rarement.
Quelles sont les conséquences si le SNP ou SNV s’introduisent dans des gènes codants?
- mutation
- régulation de transcription
Qu’est-ce que les STR?
Régions du génome ayant un nombre variable de séquences répétés en tendem.
Quelles sont les conséquences de la présence des régions répétées en tandem (les STR) dans le génome?
Peut causer des différences entre les allèles menant à des maladies.
Quelles sont les utilités des STR?
- identification de suspect en médecine légale grâce à un échantillon d’ADN
- détecter des mutations génétiques permettant le diagnostique moléculaire de certianes maladies
- performer des tests de paternité
Quelle est la structure moléculaire d’un gène chez les eucaryotes?
- Éléments de contrôle distaux
- Éléments de contrôle proximaux
- Promoteur (TATA box)
- En moyenne 8 exons
- En moyenne 7 introns
- Queue poly-A
- Terminateur
- Enhancer
Quelles sont les différences au niveau de la structure moléculaire d’un gène entre les eucaryotes et les procaryotes?
Chez les procaryotes il n’y a pas de:
- Introns
- Éléments de contrôle distaux
- Éléments de contrôle proximaux
- Queue poly-A
- Enhancer
Quelles sont les étapes de la transcription?
- Chromatine devient accessible
- Recrutement de PIC qui recrute la polymérase
- Initiation
- Pause du promoteur proximal
- Reprise de l’action du promoteur proximal
- Élongation
- Clivage et terminaison
Comment la transcription est activé?
Certaines régions régulatrices situées à distances peuvent interagir avec le complexe de la polymérase au promoteur pour activer la transcription.
Quel complexe est responsable de la transcription des gènes en ARN-messager?
L’ARN polymérase II
Quelles sont les 3 principales étapes de maturation de l’ARN messager?
- Ajout d’un nucléotide G modifié en 5’ (coiffe 5’)
- Ajout de la queue poly-A en 3’
- Épissage
C’est quoi le processus d’épissage?
Processus qui consiste à enlever les introns et à recoller les exons qui est nécessaire pour le transport et la protection de l’ARN.
Qu’est-ce que l’épissage différentiel?
Le processus d’épissage qui donne différentes protéines selon les différents processus d’épissage possible (exon sauté).
Qu’est-ce que sont les pseudogènes?
Des gènes similaires aux gènes codants, mais qui présentent des mutations de décalage du cadre de lecture ou qui altèrent des sites d’épissages.
Qu’est-ce que les éléments transposables?
Séquences qui sont transposables, qui se déplacent dans l’ADN. La transposition d’un élément est cependant un événement rare.
Quelles sont les conséquences possibles des éléments transposables?
Ils peuvent causer plusieurs maladies.
Quelles sont les 2 princpales classes d’éléments transposable et comment on les distingue?
- Rétrotransposon
- Copy and paste
- Nécessite la transcription inverse pour permettre l’intégration
- Transposon à l’ADN
- Cut and paste
- Excision et intégration
Quelles sont les conséquences de l’expression des éléments transposables dans l’initiation de certaines maladies incluant le cancer?
Les éléments transposables sont mobilisés durant le processus de sélection clonal des cellules cancéreuses. Cela a comme conséquence de générer une mutation et ainsi la formation d’un nouveau clone de cellule cancéreuse.
Qu’est-ce qui maintient les éléments de transpositions sous silence?
Les éléments de transposition sont maintenus sous silence/inaccessible aux facteurs de transcriptions par la méthylation de l’ADN
- méthylation -> chromatine compacté -> pas transcription
Qu’est-ce qui dicte l’accessibilité de la chromatine?
Les histones et les modifications post-traductionnelles des queues d’histones.
-méthylé ou acétylé
Qu’est-ce qui peut influencer les modifications épigénétiques? Quelles sont les conséquences des modifications épigénétiques?
Les modifications épigénétiques peuvent être influencées par l’environnement et ont des conséquences sur des phénotypes, des comportements et des maladies, sans changer le code d’ADN
Quel métabolite permet la méthylation de l’ADN et le groupement méthyl s’ajoute surquel résidu? À quel position?
SAM ajoute le méthyl sur la cytosine en position 5’
Quel enzyme est capable de déméthylé l’ADN?
L’ADN peut être activement déméthylé en plusieurs étapes par l’enzyme TET
Qu’est-ce que les îlots CpG?
Ce sont les régions de la séquence d’ADN qui comprennent la cytosine suivie d’un phosphodiester suivi de la guanine dans le sens 5’ vers 3’.
Comment est la distribution des îlots CpG méthylés à travers le génome?
La distribution est non régulière. La méthylation des CpG est plus élevée dans les régions intergéniques et les exons, elle est moins élevée dans les promoteurs/UTR de gènes
Quels sont les différentes fonctions de la méthylation de l’ADN (ilots CpG) dépendamment de l’endroit où elle a lieu dans le génome?
- Répression dans les régions intergéniques et promoteurs des gènes
- Activatrice lorsque situées dans le corps du gène (exons-introns)
Quel est l’effet de la méthylation du promoteur sur l’activité du gène?
- Promoteur déméthylé -> gène actif
- Promoteur méthylé -> gène réprimé
Quelles sont les conséquences de l’altération de la méthylation des îlots CpG de l’ADN causé par l’âge ou des cellules cancéreuses?
Avec l’âge ou avec le cancer il y a une:
- HYPOMÉTHYLATION globale des exons ce qui diminue l’interaction avec l’ADN polymérase -> pas réplication (surtout au niveau des regions intergéniques incluant les TE)
- HYPERMÉTHYLATION spécifique au promoteur qui empêche l’action des gènes suppresseurs de tumeurs
Quelles sont les différences de composition du génome de la mitochondrie vs le génome nucléaire chez les eucaryotes?
Génome nucléaire:
- peu de séquences conservées
- beaucoup de gènes
Génome mitochondrial:
- beaucoup de séquences conservées
- pas beaucoup de gènes
- 66% des gènes sont codant
- ADN circulaire
De qui, dans notre famille, provient nos mitochondrie?
De notre mère.
