FC10: Replication (tutorat) Flashcards
1
Q
Qu’est-ce que la réplication, et quel est son rôle avant la division cellulaire ?
A
La réplication est le mécanisme moléculaire précédant la division cellulaire, permettant la duplication du patrimoine génétique pour transmettre un exemplaire identique d’ADN matrice à chaque cellule fille.
2
Q
Quel est le processus impliqué dans la réplication de l’ADN ?
A
La réplication fait intervenir une étape de polymérisation d’une molécule d’ADN. Elle est semi-conservatrice et bidirectionnelle, utilisant les deux brins parentaux comme matrices pour synthétiser les brins d’ADN fils néo-synthétisés.
3
Q
Comment la double hélice d’ADN contribue-t-elle à sa propre réplication ?
A
La double hélice d’ADN sert de matrice à sa propre réplication, agissant comme un modèle pour la synthèse des brins d’ADN complémentaires.
4
Q
Quel est l’impact de la fidélité du mécanisme de réplication sur la survie cellulaire ?
A
La fidélité du mécanisme de réplication et le mécanisme de réparation de l’ADN permettent la transmission d’un patrimoine génétique identique, crucial pour la survie cellulaire à court terme et la prévention des modifications de l’ADN.
5
Q
Quel est le taux de mutation moyen lors du processus de réplication de l’ADN ?
A
En moyenne, un seul nucléotide incorrectement apparié est retrouvé toutes les 10^9 bases pendant chaque cycle de réplication. Ainsi, il n’y a en moyenne pas plus de 3 nucléotides risquant d’être modifiés sur l’intégralité du génome humain (3x10^9 bases) lors de la réplication.
6
Q
Quel est le rôle de l’ADN parental dans la réplication chez les procaryotes ?
A
L’ADN parental sert de matrice pour la synthèse des brins fils. Une ouverture de la double hélice permet à chaque brin d’être lu, et cette double hélice d’ADN agit comme modèle pour sa propre réplication.
7
Q
Quels éléments nucléiques sont nécessaires à la réplication chez les procaryotes et comment sont-ils utilisés ?
A
Les nucléotides sous forme triphosphate (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) fournissent l’énergie et sont incorporés sous forme monophosphate dans la chaîne nouvellement synthétisée. Les ions magnésium stabilisent les dNTP et sont nécessaires comme cations pour l’activité enzymatique.
8
Q
Quel est le rôle des hélicases dans la réplication chez les procaryotes et comment fonctionnent-elles ?
A
Les hélicases, telles que l’ADN hélicase, utilisent l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP pour ouvrir la double hélice d’ADN en dénaturant les liaisons hydrogène entre les brins complémentaires.
9
Q
Quel est le rôle des protéines SSB dans la réplication chez les procaryotes et comment agissent-elles ?
A
Les protéines SSB se lient aux brins simples pour éviter la réassociation des bases complémentaires. Elles gardent ainsi l’hélice ouverte, empêchant la formation de structures secondaires et favorisant la poursuite de la réplication.
10
Q
Comment est comparée l’ADN et la réplication chez les procaryotes à une fermeture éclair ?
A
Une analogie est établie entre l’ADN et une fermeture éclair pour illustrer le processus de réplication. L’ouverture de la double hélice d’ADN est comparée à l’action d’ouverture d’une fermeture éclair pour décrire la réplication.
11
Q
Quel est le rôle des topoisomérases dans la réplication de l’ADN ?
A
Les topoisomérases gèrent les tensions générées par l’ouverture de l’hélice d’ADN, permettant d’augmenter ou de diminuer les enlacements de l’ADN.
12
Q
Quelles sont les caractéristiques distinctes des topoisomérases de type I par rapport à celles de type II ?
A
Les topoisomérases de type I coupent un seul brin de l’ADN, tandis que les topoisomérases de type II coupent les deux brins.
13
Q
Quel est le rôle des gyrases bactériennes pendant la réplication ?
A
Les gyrases bactériennes éliminent les surenroulements positifs créés par l’hélicase, permettant ainsi des surenroulements négatifs pour maintenir l’accessibilité de l’ADN.
14
Q
Pourquoi est-il important que l’ADN soit souvent sous forme de surenroulements négatifs ?
A
L’ADN sous forme de surenroulements négatifs permet une meilleure accessibilité à des enzymes comme celles de la réplication et de la transcription.
15
Q
Quels sont les mécanismes généraux d’action des topoisomérases ?
A
Les topoisomérases agissent en coupant transitoirement l’ADN, modifiant l’enroulement et permettant la reformation de la liaison phosphodiester.
16
Q
Quel est l’intérêt des topoisomérases dans la réplication ?
A
Les topoisomérases soulagent les tensions et maintiennent la cohérence de l’ADN pendant la réplication.
17
Q
Comment les topoisomérases contribuent-elles à prévenir la compression excessive de l’ADN ?
A
Elles éliminent les tensions générées par la progression de l’hélicase, évitant ainsi une compression excessive de l’ADN.
18
Q
Comment les médicaments exploitent-ils l’action des topoisomérases dans le domaine médical ?
A
Certains antibiotiques ciblent les topoisomérases pour bloquer la réplication et la division cellulaire bactérienne, limitant ainsi la prolifération bactérienne dans le traitement des infections.
19
Q
Quels sont les mécanismes d’action généraux des topoisomérases pour maintenir l’intégrité de l’ADN pendant la réplication ?
A
Les topoisomérases coupent temporairement l’ADN, modifiant son enroulement et permettant la reformation de la liaison phosphodiester, évitant ainsi la compression excessive de l’ADN.
20
Q
Quelle est la fonction spécifique des gyrases bactériennes lors de la réplication de l’ADN ?
A
Les gyrases bactériennes, des topoisomérases de type II, éliminent les surenroulements positifs induits par l’hélicase pour maintenir l’accessibilité de l’ADN aux enzymes de la réplication.
21
Q
Pourquoi est-il crucial que l’ADN soit souvent en forme de surenroulements négatifs lors de la réplication et de la transcription ?
A
La forme de surenroulements négatifs facilite l’accessibilité de l’ADN aux enzymes impliquées dans la réplication et la transcription, favorisant ainsi l’activité enzymatique.
22
Q
Quel est l’impact des topoisomérases sur la cohérence de l’ADN lors de la réplication ?
A
Les topoisomérases, en soulageant les tensions et en maintenant la cohérence de l’ADN, facilitent le processus de réplication sans compromettre la structure de l’ADN.
23
Q
Comment les médicaments exploitent-ils l’action des topoisomérases pour traiter les infections ?
A
Certains antibiotiques ciblent spécifiquement les topoisomérases, inhibant ainsi la réplication et la division cellulaire bactérienne pour traiter des infections, comme les infections urinaires.
24
Q
Quelles sont les deux principales activités enzymatiques des ADN polymérases dans la réplication de l’ADN ?
A
Les ADN polymérases présentent une activité de polymérisation (5’-3’) et une activité exonucléasique 3’-5’ ou 5’-3’, essentielles pour la synthèse et la correction de l’ADN.
25
Quelle est la fonction de l'amorce synthétisée par la primase et pourquoi est-elle nécessaire pour l'action des ADN polymérases ?
L'amorce synthétisée par la primase, sous forme d'ARN, fournit une extrémité 3’OH pour l'ADN polymérase, nécessaire pour démarrer la synthèse du brin d'ADN.
26
Décrivez le processus de polymérisation de l'ADN par les ADN polymérases.
L'ADN polymérase crée la première liaison phosphodiester entre l'amorce (3’-OH d'un ribo-nucléoside) et le premier nucléotide. L'hydrolyse du pyrophosphate libère l'énergie requise pour la polymérisation.
27
Quels sont les mécanismes de vérification de l'ADN polymérase pour assurer la haute fidélité de la réplication ?
Avant l'addition covalente du nucléotide, l'ADN polymérase vérifie la géométrie de la paire de bases. Après, elle vérifie si le nucléotide ajouté est correct ; sinon, elle utilise son activité exonucléasique pour corriger.
28
Quelles sont les différences entre l'activité nucléasique et exonucléasique de l'ADN polymérase ?
L'activité nucléasique clive une liaison phosphodiester entre deux nucléotides, tandis que l'exonucléasique clive les nucléotides à l'extrémité de la chaîne.
29
Quelles sont les ADN polymérases impliquées dans la réplication chez les procaryotes et quelles sont leurs principales caractéristiques ?
Les ADN polymérases I, II et III sont présentes chez les procaryotes. Seules l'ADN polymérase III, principale enzyme de réplication, et l'ADN polymérase I, impliquée dans la finition du brin et l'élimination des amorces d'ARN, sont actives dans le mécanisme de réplication.
30
Quelles sont les caractéristiques définissant l'ADN polymérase ?
La processivité, la fidélité (taux de mutations induites) et les activités exonucléasiques 3'-5' ou 5'-3' (pour l'ADN polymérase I) définissent les ADN polymérases.
31
Quelle est la fonction principale de l'amorce synthétisée par la primase pendant la réplication de l'ADN ?
L'amorce d'ARN synthétisée par la primase fournit le point de départ nécessaire à l'ADN polymérase en créant une extrémité 3’OH pour initier la synthèse du brin d'ADN.
32
Décrivez le processus de vérification effectué par l'ADN polymérase après l'addition covalente d'un nucléotide.
Après l'incorporation d'un nucléotide, l'ADN polymérase vérifie si le nucléotide ajouté est correct et correspond au complément de la base d'ADN. En cas de mésappariement, elle utilise son activité exonucléasique pour corriger l'erreur.
33
Quelles sont les activités clés de l'ADN polymérase III chez les procaryotes lors de la réplication de l'ADN ?
L'ADN polymérase III agit comme l'enzyme principale de la réplication, effectuant l'activité de polymérisation 5’-3’ ainsi que l'activité exonucléasique 3’-5’.
34
Quels sont les rôles spécifiques de l'ADN polymérase I chez les procaryotes pendant la réplication ?
Outre sa participation à la réplication, l'ADN polymérase I est impliquée dans la finition du brin d'ADN et l'élimination des amorces d'ARN, possédant des activités de polymérisation et d'exonucléase.
35
Quelles sont les caractéristiques déterminantes des ADN polymérases ?
Les caractéristiques clés des ADN polymérases incluent la processivité (la capacité à rester attachée à l'ADN lors de la réplication), la fidélité (taux de mutations induites), et les activités exonucléasiques, qui varient selon les types d'ADN polymérases.
36
Comment les ADN polymérases contribuent-elles à maintenir la fidélité de la réplication de l'ADN ?
Les ADN polymérases, par leur processus de vérification et de correction après l'incorporation des nucléotides, assurent une haute fidélité de la réplication en minimisant les erreurs de mésappariement.
37
Quelles sont les principales activités enzymatiques des ADN polymérases ?
Les ADN polymérases présentent une activité de polymérisation (5’-3’) pour la synthèse du brin d'ADN et une activité exonucléasique (3’-5' ou 5'-3') pour la correction des erreurs de mésappariement.
38
Quel est le rôle de l'ADN polymérase I dans la réplication ?
En plus de participer à la réplication, l'ADN polymérase I est impliquée dans la finition du brin d'ADN en éliminant les amorces d'ARN et en remplissant les lacunes laissées après leur élimination.
39
Comment les ADN polymérases assurent-elles une haute fidélité de la réplication ?
Les ADN polymérases vérifient et corrigent les erreurs de mésappariement pendant la réplication en utilisant leur activité exonucléasique pour éliminer les nucléotides incorrectement incorporés.
40
Quels sont les mécanismes de vérification de l'ADN polymérase pour assurer la précision de la réplication ?
L'ADN polymérase vérifie la géométrie de la paire de bases avant l'addition d'un nucléotide et effectue une vérification post-incorporation, corrigeant les mésappariements avec son activité exonucléasique.
41
Quels sont les rôles respectifs de l'ADN polymérase III et de l'ADN polymérase I chez les procaryotes ?
L'ADN polymérase III agit comme enzyme principale de réplication, tandis que l'ADN polymérase I participe à la réplication et intervient dans la finition du brin d'ADN en éliminant les amorces d'ARN.
42
Pourquoi l'ARN polymérase est-elle appelée "primase" ?
L'ARN polymérase est appelée primase car elle synthétise l'amorce d'ARN (4 à 12 nucléotides), nécessaire à l'action de l'ADN polymérase pendant la réplication.
43
Quel est le rôle principal de la primase dans la réplication de l'ADN ?
La primase synthétise l'amorce d'ARN, essentielle pour fournir une extrémité 3’OH afin d'initier la synthèse du brin d'ADN par l'ADN polymérase.
44
Quel type d'ARN polymérase est la primase et quelle est sa matrice ?
La primase est une ARN polymérase ADN-dépendante, utilisant une molécule d'ADN comme matrice pour synthétiser l'amorce d'ARN nécessaire à la réplication.
45
Comment la primase synthétise-t-elle l'amorce d'ARN par rapport à l'ADN parental ?
La primase synthétise de novo dans le sens 5'-3', complémentaire et antiparallèle à l'ADN parental lors de la réplication.
46
Quels sont les éléments nécessaires à l'activité enzymatique de la primase ?
L'activité enzymatique de la primase nécessite des protéines auxiliaires ainsi que la présence d'ions magnésium.
47
Quelle est l'association physiologique de la primase chez les procaryotes ?
Chez les procaryotes, la primase est physiologiquement associée à l'hélicase pour former un complexe appelé primosome, ce qui facilite la réplication de l'ADN.
48
Quelle est la spécificité de l'origine de réplication (oriC) sur un chromosome bactérien ?
L'origine de réplication (oriC) sur un chromosome bactérien est une séquence de 245 paires de bases riche en séquences répétées avec une abondance d'adénine (A) et de thymine (T).
49
Quel est le rôle des protéines d'amorçage dans l'initiation de la réplication ?
Les protéines d'amorçage initient l'ouverture de la molécule d'ADN en se liant aux séquences répétées présentes sur l'oriC, formant ainsi l'œil de réplication.
50
Qu'est-ce que l'œil de réplication ?
L'œil de réplication est la zone où l'ouverture de la molécule d'ADN est initiée par la fixation des protéines d'amorçage, permettant la formation de deux fourches de réplication.
51
Quelle est la fonction des fourches de réplication ?
Les fourches de réplication se forment à partir de l'œil de réplication et progressent en sens opposés le long du brin d'ADN, réalisant une propagation bidirectionnelle pour la synthèse des nouveaux brins.
52
Quel rôle joue la gyrase dans le processus de réplication ?
La gyrase agit en collaboration avec l'hélicase et les protéines SSB pour prévenir les réappariements spontanés et éviter les structures en épingles à cheveux lors de l'ouverture de la molécule d'ADN.
53
Que permet le détachement des protéines SSB pendant la progression de l'ADN polymérase III ?
Le détachement des protéines SSB favorise la progression de l'ADN polymérase III en permettant l'accès du polymérase au brin matrice pour la synthèse des nouveaux brins.
54
Quelle est la conséquence de la progression des fourches de réplication ?
Les deux fourches de réplication progressent en sens opposés le long du brin d'ADN et finissent par se rencontrer, ce qui conduit à la séparation de la molécule synthétisée et du chromosome bactérien.
55
Quel est le processus qui survient après la rencontre des fourches de réplication ?
Lorsque les fourches de réplication se rencontrent, cela marque l'étape de la finition des brins, où la molécule synthétisée est séparée du chromosome bactérien.
56
Comment la gyrase, l'hélicase et les protéines SSB agissent-elles ensemble ?
La gyrase, l'hélicase et les protéines SSB agissent en synergie pour empêcher les réappariements spontanés et les structures secondaires, assurant ainsi la progression de l'ADN polymérase.
57
Quel est le rôle principal des protéines SSB pendant la réplication ?
Les protéines SSB se fixent sur le monobrin d'ADN et se détachent progressivement pour permettre à l'ADN polymérase de continuer sa progression.
58
Quelle est la taille approximative du chromosome bactérien et combien de protéines code-t-il ?
Le chromosome bactérien fait environ 4,6 millions de paires de bases et code pour environ 4 200 protéines.
59
Quelle est la différence majeure entre les deux brins d'ADN parentaux lors de la réplication ?
Lors de la réplication, un brin est continu (avancé) et l'autre est discontinu (retardé).
60
Quels sont les caractéristiques des fragments d'Okazaki ?
Les fragments d'Okazaki, d'une longueur de 1 000 à 2 000 nucléotides, sont des segments synthétisés de manière discontinue par l'ADN polymérase III sur le brin discontinu, à partir de plusieurs amorces d'ARN 5’-3’ synthétisées par la primase.
60
Quelle est la particularité de la synthèse sur le brin discontinu pendant la réplication ?
La synthèse sur le brin discontinu est rétrograde et discontinue, réalisée par l'ADN polymérase III en suivant le sens inverse de la fourche de réplication.
61
Quel est le rôle de l'anneau ou collier coulissant (clamp) pendant la réplication bactérienne ?
L'anneau ou collier coulissant régule l'association/dissociation de l'ADN polymérase III à l'ADN parental, favorisant sa processivité et son attachement sur le brin d'ADN.
61
Quelle est la vitesse de réplication chez les bactéries et combien de temps prend la réplication complète du chromosome bactérien ?
La vitesse de réplication chez les bactéries est de 500 à 1 000 nucléotides par seconde. Le chromosome bactérien, constitué d'environ 1 million de paires de bases, est répliqué en environ 30 à 40 minutes.
62
Quelle est la caractéristique de l'ADN polymérase III par rapport à la synthèse sur le brin discontinu ?
L'ADN polymérase III est faiblement processive, convenant à la synthèse discontinue sur le brin discontinu d'une longueur d'environ 1 000 à 2 000 nucléotides.
63
Quel est le rôle principal de l'anneau (clamp) dans la réplication de l'ADN ?
L'anneau (clamp) régule l'association et la dissociation de l'ADN polymérase III à l'ADN parental, favorisant sa capacité à rester lié sur de longues distances et à synthétiser les brins d'ADN.
64
Quel est l'impact de la vitesse de réplication chez les bactéries sur leur prolifération cellulaire ?
La vitesse de réplication élevée chez les bactéries permet une réplication complète du chromosome bactérien en 30 à 40 minutes, favorisant une prolifération cellulaire rapide par rapport aux cellules humaines.
65
Comment la réplication est-elle réalisée sur le brin retardé ?
La réplication sur le brin retardé est réalisée de manière discontinue, créant des fragments d'Okazaki à partir d'amorces d'ARN synthétisées par la primase, suivie par l'ADN polymérase III.
66
Quelle est la taille approximative des fragments d'Okazaki ?
Les fragments d'Okazaki mesurent entre 1 000 et 2 000 nucléotides de longueur pendant la réplication discontinue sur le brin retardé.
67
Quelle est la nature de la réplication du brin retardé lors de la synthèse des fragments d'Okazaki ?
La synthèse des fragments d'Okazaki sur le brin retardé est réalisée de manière rétrograde et discontinue par l'ADN polymérase III.
68
Comment l'ADN polymérase III est-elle régulée pour rester associée à l'ADN parental pendant la réplication ?
L'ADN polymérase III est régulée par un complexe multimérique appelé anneau ou collier coulissant (clamp), favorisant sa processivité et son attachement sur le brin d'ADN.
69
Qu'est-ce qui initie la réplication du chromosome bactérien ?
La réplication du chromosome bactérien commence à partir de l'origine de réplication (oriC), une séquence d'environ 245 paires de bases riche en adénine (A) et thymine (T).
70
Quelle est la taille approximative du chromosome bactérien et combien de temps faut-il pour le répliquer ?
Le chromosome bactérien contient environ 4,6 millions de paires de bases et est répliqué en environ 30 à 40 minutes à une vitesse de 500 à 1 000 nucléotides par seconde.
71
Quels sont les différents types de brins formés pendant la réplication ?
Pendant la réplication, on distingue un brin continu (avancé) et un brin discontinu (retardé), avec une synthèse continue sur le premier et une synthèse discontinue formant les fragments d'Okazaki sur le second.
72
Quels sont les trois activités de l'ADN polymérase I dans le processus de finition des brins d'ADN ?
Les activités de l'ADN polymérase I sont :
* Polymérisation de l'ADN 5'-3'
* Exonucléasique 5'-3'
* Exonucléasique 3'-5'
73
Quel est le rôle de l'ADN polymérase I dans la finition des brins d'ADN ?
L'ADN polymérase I remplace l'amorce d'ARN par de l'ADN, utilisant d'abord son activité polymérasique 5'-3', puis son activité exonucléasique 5'-3' pour hydrolyser l'amorce précédente.
74
Quelle enzyme assure la formation des dernières liaisons phosphodiesters entre les fragments d'Okazaki ?
L'ADN ligase est responsable de la formation des dernières liaisons phosphodiesters entre les fragments d'Okazaki, finalisant ainsi le brin d'ADN.
75
Comment se termine la réplication des deux double-hélices (chromosome parental et néo-synthétisé) ?
La séparation finale des deux double-hélices est effectuée par la gyrase bactérienne.
76
Quel mécanisme est utilisé pour hydrolyser les amorces les plus en 5’ du brin continu dans les chromosomes circulaires ?
Dans le cas des chromosomes circulaires, le mécanisme utilisé pour hydrolyser les amorces les plus en 5’ est similaire à celui des fragments d'Okazaki, impliquant l'action de l'ADN polymérase I et de l'ADN ligase.
77
Quelle est la fonction de l'ADN méthylase dans la réplication de l'ADN ?
L'ADN méthylase ajoute un groupement CH3 (méthylation) à l'ADN, spécifiquement sur les adénines et les cytosines chez les procaryotes.
78
Quand la méthylation du brin néo-synthétisé a-t-elle lieu par rapport à la polymérisation?
La méthylation du brin néo-synthétisé se produit avec un délai par rapport à la polymérisation. Elle ne se produit que si le brin matrice parental est déjà méthylé.
79
Comment la cellule distingue-t-elle initialement le brin fils du brin parental avant la méthylation ?
Pendant un court instant après la réplication, les brins néo-synthétisés ne sont pas méthylés. Ce laps de temps permet à la cellule de distinguer le brin parental de la nouvelle copie.
80
Quelle est la conséquence de la méthylation sur la distinction entre brins parentaux et brins fils après un certain temps ?
Après la méthylation, les brins parentaux et les brins fils ne sont plus discernables les uns des autres.
81
Quelles séquences spécifiques sont méthylées chez E. coli ?
Chez E. coli, les séquences palindromiques telles que GATC sont méthylées, particulièrement l'adénine. Il existe d'autres séquences où les cytosines peuvent être méthylées.
82
Comment la méthylation offre-t-elle un temps de latence pour la réparation des mésappariements ?
Le temps de latence de la méthylation permet à un système de réparation de corriger les mésappariements sur le brin fils. Pendant ce laps de temps, la cellule peut distinguer l'ADN parental de l'ADN néo-synthétisé.
83
Quelle est la fonction principale de l'ADN méthylase ?
L'ADN méthylase assure la méthylation de l'ADN, en ajoutant un groupement CH3 sur les adénines et les cytosines, mais uniquement chez les procaryotes.
84
Quand se produit la méthylation du brin néo-synthétisé par rapport à la polymérisation ?
La méthylation du brin néo-synthétisé a lieu après la polymérisation, et cela ne se produit que si le brin parental est déjà méthylé.
85
Quel est l'impact de la méthylation sur la distinction entre les brins parentaux et les brins fils ?
Une fois méthylés, les brins parentaux et les brins fils ne peuvent plus être différenciés.
86
Quels sont les types de séquences spécifiques méthylées chez E. coli ?
Chez E. coli, des séquences palindromiques comme GATC sont méthylées, principalement l'adénine. D'autres séquences existent où les cytosines sont méthylées.
87
Pourquoi la méthylation offre-t-elle un court laps de temps pour la réparation des mésappariements ?
La méthylation donne à la cellule un bref intervalle pour distinguer les brins parentaux des brins fils, permettant ainsi la correction des mésappariements sur le brin fils.
88
Quel est l'effet de la méthylation sur la distinction entre brins parentaux et brins fils après son achèvement ?
Après la méthylation, les brins parentaux et les brins fils deviennent indiscernables les uns des autres.
89
Quelle est la signification de la méthylation retardée du brin fils en miroir du brin parental méthylé ?
La méthylation différée du brin néo-synthétisé par rapport au brin parental méthylé permet à la cellule de distinguer les brins pendant une courte période avant que ceux-ci ne soient méthylés.
90
Quel est le rôle des séquences palindromiques dans la méthylation chez E. coli ?
Les séquences palindromiques telles que GATC chez E. coli subissent une méthylation, spécifiquement l'adénine, permettant à la cellule de repérer et de distinguer les brins d'ADN pendant un court laps de temps.
91
Quel avantage la méthylation temporaire apporte-t-elle à la réparation des mésappariements ?
La méthylation temporaire offre une fenêtre de correction des mésappariements sur le brin fils grâce à la capacité de la cellule à différencier les brins parentaux des brins néo-synthétisés.
92
Quels sont les mots palindromiques et quelle est leur pertinence pour la méthylation et la réplication ?
Les mots palindromiques, tels que "kayak" ou "rotor", se lisent de la même manière dans les deux sens. Ils servent d'exemples pour illustrer les séquences palindromiques qui sont sujettes à la méthylation lors de la réplication de l'ADN.
93
Quelle est la différence structurelle majeure entre le génome des eucaryotes et des procaryotes ?
Les eucaryotes possèdent un génome constitué de paires de chromosomes, tandis que les procaryotes ont un chromosome unique.
94
Comment le matériel génétique est-il organisé dans une cellule eucaryote ?
Les chromosomes eucaryotes sont des molécules d'ADN linéaires compacts grâce aux nucléosomes, formant ainsi la chromatine, située à l'intérieur du noyau cellulaire.
95
Quelles sont les principales différences de vitesse de réplication entre eucaryotes et procaryotes ?
La vitesse de réplication chez les eucaryotes est 10 à 20 fois plus lente que chez les procaryotes en raison de la taille plus importante du génome humain.
96
Comment se manifeste l'activation des origines de réplication chez les eucaryotes?
Les origines de réplication chez les eucaryotes, au nombre de 20 000 à 100 000, s'activent en groupes (réplicons) et leur activité est influencée par le niveau de compaction de la chromatine.
97
Qu'est-ce qui influence la rapidité de la réplication dans les cellules eucaryotes ?
Le degré de condensation de la chromatine influence la rapidité de la réplication : plus elle est condensée, plus la réplication sera tardive, et inversement.
98
Quelles sont les raisons de l'arrêt des fourches de réplication chez les cellules eucaryotes ?
Les fourches de réplication s'arrêtent chez les eucaryotes soit en rencontrant une autre fourche progressant en sens inverse, soit en atteignant l'extrémité linéaire d'un chromosome.
99
Quels sont les cycles majeurs impliqués dans la réplication des cellules eucaryotes ?
La réplication chez les eucaryotes se produit lors de la phase S du cycle cellulaire, qui est suivie par la phase M.
100
Comment se déroule la réplication du chromosome bactérien par rapport à celle des cellules eucaryotes ?
Le chromosome bactérien se réplique continuellement, tandis que chez les eucaryotes, la réplication se déroule selon des cycles cellulaires distincts, la phase S étant dédiée à la réplication de l'ADN.
101
Quels sont les points d'arrêt des fourches de réplication chez les cellules eucaryotes ?
Les fourches de réplication chez les eucaryotes peuvent être stoppées soit en rencontrant une autre fourche en sens inverse, soit en atteignant l'extrémité linéaire d'un chromosome.
102
Quelle est la particularité du génome eucaryote par rapport au génome bactérien en termes de structure et d'organisation ?
Contrairement au génome bactérien, le génome eucaryote est composé de plusieurs paires de chromosomes, chaque chromosome étant constitué d'une molécule d'ADN linéaire.
103
Combien d'origines de réplication retrouve-t-on chez les eucaryotes et comment sont-elles activées ?
Les eucaryotes peuvent avoir entre 20 000 et 100 000 origines de réplication. Elles sont activées par groupes de 20 à 80, formant des unités de réplication ou réplicons.
104
Comment l'activité des réplicons varie-t-elle en fonction de l'état de compaction de la chromatine ?
L'activité des réplicons dépend de la compaction de la chromatine : lorsque la chromatine est fortement condensée, la réplication est retardée. En revanche, lorsqu'elle est moins condensée, la réplication est favorisée.
105
Comment se termine la réplication des fourches de réplication chez les eucaryotes?
Les fourches de réplication chez les eucaryotes se terminent de deux manières : soit elles rencontrent une autre fourche qui progresse en sens inverse, soit elles atteignent l'extrémité d'un chromosome linéaire.
106
Comment se différencie le processus de réplication du chromosome bactérien de celui des cellules eucaryotes ?
Contrairement au chromosome bactérien, qui se réplique de manière continue, la cellule eucaryote suit un cycle cellulaire comprenant la phase M (mitose) et la phase S où a lieu la réplication.
107
Quelles enzymes et protéines sont impliquées dans la réplication chez les eucaryotes ?
Hélicases eucaryotes, protéines RPA, topoisomérases, primase, ADN polymérases α, γ et δ.
107
Quel est le rôle des protéines RPA chez les eucaryotes lors de la réplication de l'ADN ?
Empêchent le ré-appariement spontané des brins d'ADN séparés et la formation de structures en épingles à cheveux.
108
Quelles sont les ADN polymérases impliquées dans la réplication chez les eucaryotes ?
α, γ et δ.
109
Quel est le rôle de l'ADN polymérase α dans la réplication chez les eucaryotes ?
Initiation de la réplication des fragments d'Okazaki sur le brin retardé. Associée à la primase.
109
Quelles sont les fonctions principales de l'ADN polymérase δ chez les eucaryotes ?
Synthèse des deux molécules d'ADN filles (continue et discontinue), correction (ou édition) exonucléasique 3'-5', et impliquée dans la finition des brins.
110
Quel rôle joue le PCNA dans la réplication de l'ADN chez les eucaryotes ?
Régule la processivité de l'enzyme, maintient l'ADN polymérase δ à proximité de son substrat, et augmente sa processivité.
111
Quel est le rôle des ligases dans la réplication de l'ADN chez les eucaryotes ?
Réalisation des dernières liaisons phosphodiesters, comblent les lacunes issues de la dégradation des amorces.
111
Quelle est la fonction principale des histones dans la formation des nucléosomes ?
Les histones constituent une structure autour de laquelle l'ADN s'enroule, permettant ainsi la compaction de l'ADN dans les nucléosomes.
111
Pendant quelle phase du cycle cellulaire la synthèse de nouvelles histones pour la formation de nouveaux nucléosomes se produit-elle ?
La synthèse de nouvelles histones se déroule pendant la phase S du cycle cellulaire, en même temps que la réplication de l'ADN.
112
Comment les nucléosomes affectent-ils la réplication de l'ADN chez les eucaryotes ?
Bien qu'ils ne bloquent pas directement la progression de la fourche de réplication, les nucléosomes ralentissent la vitesse de réplication eucaryote.
113
Quel pourcentage de nucléosomes parentaux est transmis aux cellules filles lors de la division cellulaire ?
Environ 50 % des nucléosomes parentaux se répartissent sur les deux futurs chromosomes et sont transmis aux cellules filles.
114
Comment les nucléosomes contribuent-ils à la stabilité de la chromatine ?
Les nucléosomes protègent l'ADN des dommages physiques et chimiques, assurant ainsi la stabilité de la chromatine.
115
Quelle est la séquence répétée typique trouvée dans les télomères chez l'Homme ?
La séquence répétée typique est TTAGGG chez l'Homme.
115
Quels sont les mécanismes opposés impliqués dans la longueur des télomères lors de la réplication ?
L'hydrolyse spontanée d'amorces d'ARN raccourcit les télomères, tandis que l'action de la télomérase les allonge.
115
Quels sont les effets d'une activité élevée de la télomérase dans les cellules ?
Une activité élevée de la télomérase est observée dans les cellules cancéreuses, contribuant à leur immortalité et à une division cellulaire continue.
116
Comment les amorces d'ARN affectent-elles les télomères ?
Les amorces d'ARN contribuent au raccourcissement des télomères à chaque réplication, ce qui peut entraîner une perte de matériel génétique.
116
Quel est le rôle principal des télomères au sein des chromosomes ?
Les télomères servent de capuchons protecteurs aux extrémités des chromosomes pour prévenir la perte de matériel génétique lors de la réplication.
117
Quel est le processus catalysé par la télomérase lors de l'allongement des télomères ?
La télomérase utilise un ARN matrice pour synthétiser de l'ADN complémentaire à l'extrémité des chromosomes.
118
Quels sont les effets d'une insuffisance de télomérase sur les chromosomes ?
Une insuffisance de télomérase peut conduire à des télomères raccourcis, entraînant des problèmes de stabilité chromosomique et une sénescence cellulaire.
119
Comment la longueur des télomères est-elle régulée dans les cellules ?
La télomérase régule la longueur des télomères en les allongeant lorsqu'ils raccourcissent après chaque division cellulaire.
120
Quelle est la conséquence d'une télomérase très active dans les cellules cancéreuses ?
Une télomérase très active contribue à l'immortalité cellulaire et à la croissance tumorale continue dans les cellules cancéreuses.
121
Quels types cellulaires présentent généralement une activité élevée de la télomérase ?
En général, les cellules cancéreuses présentent une activité élevée de la télomérase, favorisant leur prolifération continue.
122
Quelles sont les bases généralement méthylées par les méthylases eucaryotes ?
Les cytosines sont les bases généralement méthylées par les méthylases eucaryotes.
123
Quelle est la fonction principale de la méthylation de l'ADN chez les eucaryotes ?
La méthylation de l'ADN joue un rôle clé dans la régulation de l'expression génique et dans la différenciation cellulaire.
124
Qu'est-ce que l'hyperméthylation des séquences CG répétées entraîne généralement au niveau de la transcription?
L'hyperméthylation des séquences CG répétées conduit généralement à un blocage de la transcription des gènes.
125
Quelle est l'importance de la méthylation différenciée des promoteurs dans les tissus spécialisés ?
La méthylation différenciée des promoteurs permet la régulation spécifique de l'expression des gènes, adaptée aux fonctions et caractéristiques des cellules spécialisées.
126
Comment la méthylation différenciée des promoteurs peut-elle influencer la transcription de gènes spécifiques ?
La méthylation différenciée des promoteurs peut activer ou désactiver la transcription des gènes en fonction du type cellulaire, permettant ainsi la spécialisation des cellules.
127
Qu'est-ce qu'un nucléosome et quel est son rôle dans la structure de l'ADN chez les eucaryotes ?
Un nucléosome est une unité structurelle de base de la chromatine formée par de l'ADN enroulé autour de protéines histones. Son rôle est d'organiser et de compacter l'ADN dans le noyau cellulaire.
128
Quelle est l'influence des nucléosomes sur la vitesse de réplication chez les eucaryotes?
Les nucléosomes ralentissent la vitesse de réplication de l'ADN chez les eucaryotes, bien qu'ils ne bloquent pas directement la progression de la fourche de réplication.
129
Quel est le rôle des télomères dans la stabilité des chromosomes ?
Les télomères agissent comme des capuchons protecteurs situés aux extrémités des chromosomes, prévenant la perte de matériel génétique et protégeant les chromosomes lors des divisions cellulaires successives.
130
Comment les télomères sont-ils affectés par les mécanismes contradictoires lors de la réplication ?
Les télomères subissent un raccourcissement naturel à chaque division cellulaire, mais la télomérase peut compenser ce raccourcissement en allongeant les télomères.
131
Qu'est-ce que la télomérase et quel est son rôle dans la maintenance des télomères ?
La télomérase est une enzyme qui ajoute des séquences répétées d'ADN à l'extrémité des chromosomes, prolongeant ainsi les télomères et préservant l'intégrité du matériel génétique.
132
Quelles sont les conséquences d'une défaillance ou d'une activité insuffisante de la télomérase ?
Une insuffisance de la télomérase peut entraîner un raccourcissement des télomères, conduisant à la sénescence cellulaire ou à des anomalies chromosomiques.
133
Qu'est-ce que la méthylation de l'ADN et comment influence-t-elle l'expression génique ?
La méthylation de l'ADN est une modification chimique impliquant l'ajout de groupes méthyle sur l'ADN, ce qui peut réguler l'expression des gènes en les activant ou les désactivant.
134
Quel est le lien entre la méthylation des promoteurs et la spécialisation cellulaire ?
La méthylation différenciée des promoteurs permet la régulation spécifique de l'expression des gènes, contribuant ainsi à la différenciation et à la spécialisation des cellules dans les tissus et organes.
135
Quelle est l'importance de maintenir la fidélité de la réplication pour la stabilité cellulaire ?
La fidélité de la réplication est cruciale pour maintenir la stabilité cellulaire et assurer la survie à l'échelle cellulaire.
136
Quel est le nombre estimé d'erreurs par nucléotide polymérisé pendant la réplication ?
Environ 1 erreur pour 10^5 nucléotides polymérisés survient pendant la réplication.
137
Quel processus assure la correction des erreurs de réplication dans le sens 3'-5' ?
La correction exonucléolytique intervient pour corriger les erreurs de réplication dans le sens 3'-5'.
138
Comment est contrôlée la correction des mésappariements pendant la réplication ?
La correction des mésappariements est contrôlée par un brin, avec une efficacité estimée à environ 1 pour 10^2.
139
Pourquoi est-il essentiel que le génome fils soit identique à l'ADN parental en termes de nucléotides, de méthylation et de nucléosomes ?
Pour garantir l'intégrité et la stabilité génomique, le génome fils doit correspondre fidèlement à l'ADN parental en termes de séquence de nucléotides, de méthylation et de structure de nucléosomes.
140
Quel est le nombre total estimé d'erreurs lors du processus de réplication ?
Le nombre total estimé d'erreurs lors de la réplication est d'environ 1 pour 10^9 nucléotides.
141
Quelles sont les conséquences possibles d'une fidélité altérée lors de la réplication sur la stabilité cellulaire ?
Une fidélité altérée pendant la réplication peut conduire à des mutations génétiques, affectant la stabilité et la fonction cellulaire.
142
Comment la méthylation de l'ADN peut-elle être affectée lors de la réplication ?
Des erreurs de méthylation peuvent survenir lors de la réplication, entraînant des altérations dans la régulation de l'expression des gènes et des fonctions cellulaires.
143
Quel est le lien entre les erreurs de réplication et la variabilité des nucléosomes dans le génome fils ?
Les erreurs de réplication peuvent potentiellement entraîner une variation dans la distribution et la disposition des nucléosomes sur le génome fils, ce qui pourrait avoir des implications sur la structure chromatinienne.
144
Pourquoi la correction des erreurs de réplication est-elle vitale pour maintenir l'intégrité du matériel génétique ?
La correction précise des erreurs de réplication est cruciale pour garantir que le génome fils soit une copie fidèle de l'ADN parental, préservant ainsi l'intégrité et la fonctionnalité du matériel génétique.
145
Quelle est la différence majeure entre les origines de réplication chez les procaryotes et les eucaryotes ?
Les procaryotes ont une origine de réplication unique, tandis que les eucaryotes ont des origines de réplication multiples.
146
Quelle est la différence de taille du génome entre les procaryotes et les eucaryotes ?
Les procaryotes ont un génome d'environ 4,6 millions de paires de bases (pb), alors que les eucaryotes ont un génome d'environ 3 milliards de pb.
147
Quel est le format d'ADN typique chez les procaryotes et les eucaryotes ?
Les procaryotes ont un ADN circulaire, tandis que les eucaryotes ont un ADN linéaire.
148
Quels sont les noms des protéines stabilisatrices des monobrins spécifiques aux procaryotes et aux eucaryotes ?
Chez les procaryotes, les protéines sont les SSB (Single Strand Binding proteins), et chez les eucaryotes, elles sont les RPA (Replication Protein A).
149
Quel est le rôle de l'amorce ARN dans la réplication de l'ADN chez les procaryotes et les eucaryotes ?
L'amorce ARN est synthétisée par la primase chez les procaryotes et par l'ADN polymérase α chez les eucaryotes.
150
Quelles sont les principales ADN polymérases impliquées dans la réplication chez les procaryotes et les eucaryotes ?
Chez les procaryotes, l'ADN polymérase III est principalement impliquée, alors que chez les eucaryotes, les ADN polymérases principales sont l'ADN polymérase δ et l'ADN polymérase α.
151
Quelles sont les différences observées dans les fragments d'Okazaki entre les procaryotes et les eucaryotes ?
Les procaryotes produisent des fragments d'Okazaki d'environ 1000 à 2000 nucléotides, tandis que les eucaryotes génèrent des fragments d'environ 100 à 200 nucléotides.
152
Comment varie la vitesse de réplication entre les procaryotes et les eucaryotes ?
La vitesse de réplication est d'environ 500 à 1000 nucléotides par seconde chez les procaryotes, tandis qu'elle est d'environ 50 nucléotides par seconde chez les eucaryotes.
153
Quelle est la différence dans les motifs de méthylation entre les cytosines chez les procaryotes et les eucaryotes ?
Les cytosines sont méthy-lées chez les deux, mais les procaryotes peuvent également méthyler les adénines.
