Final - Biosynthèse des nucléotides Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’un vaccin à vecteur viral et comment fonctionne-t-il?

A

Ce vaccin utilise un virus modifié (le vecteur) pour transporter du matériel génétique dans les cellules. Il injecte l’ADN de la protéine de pointe (ex : du coronavirus) dans une cellule hôte, qui produit ensuite des protéines virales et déclenche une réponse immunitaire.

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2
Q

Comment fonctionne un vaccin à ARNm?

A

Il délivre l’ARNm codant pour la protéine de pointe directement dans les cellules sans utiliser de vecteur viral. Les cellules utilisent cet ARNm comme modèle pour fabriquer la protéine de pointe, ce qui déclenche une réponse immunitaire.

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3
Q

En quoi consiste l’ARNm non modifié et comment affecte-t-il le corps?

A

L’ARNm non modifié contient l’uridine et peut activer une réponse inflammatoire dans le corps car le système immunitaire le reconnaît comme un intrus.

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4
Q

Qu’est-ce que l’ARNm modifié à la base et quel est son avantage?

A

L’ARNm modifié à la base utilise la pseudouridine au lieu de l’uridine, ce qui empêche l’activation de la réponse inflammatoire et augmente la production de protéines lorsque l’ARNm est délivré aux cellules.

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5
Q

Quel est le rôle des vaccins à ARNm modifié dans la réponse immunitaire?

A

Les vaccins à ARNm modifié permettent une expression efficace de la protéine de pointe sans induire une réponse inflammatoire, ce qui conduit à une réponse immunitaire ciblée contre le coronavirus sans effets secondaires indésirables liés à l’inflammation.

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6
Q

Qu’est-ce qu’un nucléoside?

A

Un nucléoside est une molécule formée d’une base azotée attachée à un sucre (ribose ou désoxyribose), sans groupe phosphate.

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7
Q

Qu’est-ce qu’un nucléotide?

A

Un nucléotide est un nucléoside phosphorylé, ce qui signifie qu’il a un ou plusieurs groupes phosphate liés à son sucre.

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8
Q

Que sont les désoxynucléotides?

A

Les désoxynucléotides sont les monomères de l’ADN, composés de bases azotées (adénine, thymine, cytosine, guanine), de sucre désoxyribose, et d’un groupe phosphate.

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9
Q

Comment les désoxynucléotides forment-ils l’ADN?

A

Les désoxynucléotides s’assemblent en chaînes pour former les deux brins en double hélice de l’ADN. Les bases azotées s’apparient spécifiquement par des ponts H entre les deux brins pour maintenir la structure.

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10
Q

Comment les purines sont-elles synthétisées dans le corps?

A

La biosynthèse de novo des purines est le processus par lequel les cellules synthétisent les purines (adénine et guanine) à partir de petites molécules, à travers 11 réactions chimiques.

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11
Q

Comment les purines sont-elles produites dans le corps?

A

Par la conversion de l’IMP (inosine monophosphate) en AMP (adénosine monophosphate) et GMP (guanosine monophosphate), qui peuvent ensuite être utilisés pour produire des nucléotides comme l’ATP et le GTP.

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12
Q

Quel est le produit final du catabolisme des purines?

A

L’acide urique

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13
Q

Comment l’acide urique est-il formé?

A

L’acide urique est formé à partir de la xanthine par l’action de l’enzyme xanthine oxydase.

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14
Q

Quel est l’impact d’une accumulation anormale de l’acide urique et comment est-ce que c’est traité?

A

Maladie : la goutte.

L’allopurinol est un médicament qui inhibe la xanthine oxydase et est utilisé pour traiter la goutte.

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15
Q

Quels ingrédients sont nécessaires pour la biosynthèse de novo des purines?

A

Pour la biosynthèse de novo des purines, il faut

  • 2 glutamines
  • 1 glycine
  • 2 formyl THF (acide folique)
  • 1 aspartate
  • Du bicarbonate
  • Énergie sous forme de Ribose-Phosphate (Ribose-P) et de l’ATP.
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16
Q

Quels sont les étapes clés de la biosynthèse des purines?

A

1- R5P devient PRPP par ribose phosphate pyrophosphokinase (ajout 2 P)

2- Amidophosphoribosyl transférase remplace pyrophosphate de PRPP par NH2 ce qui donne PRA

4 - Utilisation de 10N-Formyl-THF pour transformer GAR en FGAR ce qui donne THF (source de carbone)

11 - Formation de l’IMP (inosine monophosphate), qui est le précurseur des autres nucléotides puriques comme l’AMP et le GMP.

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17
Q

Quelle est la première réaction dans la biosynthèse de novo des purines?

A

L’activation du ribose 5-phosphate en PRPP (phosphate de ribose pyrophosphate), qui est aussi un précurseur dans la synthèse des pyrimidines, par la ribose phosphatase pyrophosphokinase .

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18
Q

Comment l’atome N9 est-il intégré dans le cycle purique (2e étape)?

A

Par l’enzyme amidophosphoribosyl transférase, utilisant l’ammoniac provenant de la glutamine.

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19
Q

Quelle est la 3e étape du cycle purique?

A

Intégration des atomes C4, C5 et N7 du cycle purique provenant d’une glycine.

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20
Q

Quelles sont les étapes 4 à 6 du cycle purique ?

A

4) intégration de l’atome C8
5) intégration de l’atome N3
6) Fermeture du cycle (cycle à 5)

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21
Q

Quelles sont les étapes 7 à 9 du cycle purique?

A

7) intégration de l’atome C6
8) intégration de laspartate (atome N1)
9) Relâche de fumarate

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22
Q

Quelles sont les réactions 10 et 11?

A

10) intégration de l’atome C2
11) Fermeture du cycle (production de l’IMP)

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23
Q

Pourquoi l’IMP ne s’accumule-t-il pas dans la cellule ?

A

Car il est rapidement transformé en AMP et en GMP.

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24
Q

Combien de réactions sont nécessaires pour synthétiser l’AMP et la GMP à partir de l’IMP ?

A

2

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25
Q

Quelle est la cible pharmacologique de l’acide mycophénolique (MPA) ?

A

IMP déshydrogénase.

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26
Q

Dans quel contexte l’acide mycophénolique est-il utilisé comme médicament ?

A

Anti-rejet lors des greffes

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27
Q

Comment l’acide mycophénolique (MPA) interagit-il avec l’IMP déshydrogénase ?

A

L’MPA forme une liaison covalente avec l’atome de soufre de la Cys 331 de l’IMP déshydrogénase.

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28
Q

Quel est le principe des médicaments anti-rejet ciblant la voie de biosynthèse des nucléotides ?

A

Ces médicaments visent à bloquer la synthèse des nucléotides pour diminuer la réplication des lymphocytes, réduisant ainsi le risque de rejet de l’organe greffé.

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29
Q

Comment le système immunitaire affecte-t-il les organes greffés ?

A

Les organes greffés sont attaqués par le système immunitaire, notamment par les lymphocytes T et B.

30
Q

Pourquoi est-il important de bloquer la synthèse des nucléotides dans le contexte d’une greffe ?

A

Bloquer la synthèse des nucléotides peut réduire la réplication des lymphocytes T et B qui attaquent l’organe greffé.

31
Q

Quelles cellules autres que les lymphocytes B et T peuvent échapper à l’effet des médicaments anti-rejet ?

A

Les autres cellules qui ont des voies de recyclage des purines peuvent échapper à l’effet de ces médicaments.

32
Q

Quelles sont les conséquences d’un système immunitaire affaibli par les médicaments anti-rejet ?

A

Les conséquences peuvent inclure un risque accru de cancer et d’infections en raison de la diminution du nombre de lymphocytes B et T.

33
Q

Qu’est-ce que la régulation de la synthèse des purines met en évidence ?

A

Elle met en évidence le rôle de la PRPP (phosphoribosyl pyrophosphate) comme activateur hautement réactif dans la voie de la synthèse des purines et le rôle de l’IMP comme point de régulation.

34
Q

Comment l’acide mycophénolique (MPA) affecte-t-il la synthèse des purines ?

A

L’MPA bloque une étape de la synthèse en inhibant l’IMP déshydrogénase, empêchant ainsi l’accumulation de métabolites intermédiaires.

35
Q

Quels nucléotides sont impliqués dans le catabolisme des purines ?

A

AMP, XMP, GMP, IMP

36
Q

Quel est le traitement potentiel pour la goutte mentionné dans la diapositive ?

A

Urate oxydase recombinante

Convertit l’acide urique en allantoïne, un métabolite plus facilement excrétable.

Pas produit chez l’humain (pigeon)

37
Q

Quelles réactions sont impliquées dans la dégradation des purines ?

A

3 réactions sont impliquées :

  • Déphosphorylation par nucléotidase,
  • Hydrolyse des liaisons glycosidiques par la purine nucléoside phosphorylase (PNP)
  • Désamination par des désaminases comme l’adénine désaminase et la guanine désaminase.
38
Q

Quels sont les intermédiaires du catabolisme des purines avant la formation la xanthine puis de l’acide urique ?

A

AMP: adénosine, inosine, hypoxanthine, …

IMP: inosine, hypoxanthine, …

XMP: xanthosine, …

GMP: guanosine, guanine, …

39
Q

Quel est le rôle de la xanthine oxydase dans le catabolisme des purines ?

A

Elle catalyse la transformation de l’hypoxanthine en xanthine, puis en acide urique.

40
Q

Quel pourcentage de l’acide urique est excrété par les reins chez l’humain ?

A

Environ 70 %

41
Q

Que peut provoquer un défaut dans l’excrétion de l’acide urique ?

A

Augmentation des niveaux sanguins d’acide urique.

42
Q

Pourquoi la voie de récupération des purines est-elle importante ?

A

La voie de récupération des purines est énergétiquement avantageuse car elle permet de récupérer les purines pour réutilisation, ce qui économise l’énergie qui aurait été nécessaire pour les synthétiser de novo.

43
Q

Quels produits du catabolisme des purines sont récupérés ?

A

L’adénine, la guanine et l’hypoxanthine

44
Q

Quelles enzymes participent à la récupération des purines chez les mammifères ?

A

APRT (adénine phosphoribosyltransférase)

HGPRT (hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransférase).

45
Q

D’où provient l’adénine ?

A

Alimentation

46
Q

Qu’est-ce que le Syndrome de Lesch-Nyhan ?

A

Maladie génétique causée par un déficit sévère de l’enzyme HGPRT, qui est située sur le chromosome X.

47
Q

Quels sont les symptômes cliniques du Syndrome de Lesch-Nyhan ?

A

Spasticité, retard mental, agressivité, et automutilation.

48
Q

Quelles sont les conséquences biochimiques d’un déficit en HGPRT ?

A

Accumulation de PRPP et augmentation de la synthèse de novo de l’IMP, ce qui entraîne une surproduction d’acide urique (goutte et autres problèmes de santé).

49
Q

Combien de réactions chimiques sont impliquées dans la biosynthèse des pyrimidines ?

A

6

50
Q

Quels sont les nucléotides pyrimidiques formés à partir de l’UMP par phosphorylation et amination ?

A

UTP par phosphorylation et CTP par amination.

51
Q

Quel est le lien entre les mutants de la moisissure du pain et la synthèse des pyrimidines ?

A

Certains mutants de Neurospora crassa (une moisissure du pain) sont incapables de synthétiser des pyrimidines et doivent donc trouver dans leur milieu de la cytosine et de l’uracile pour croître.

52
Q

Quelle est la substitution possible pour ces mutants pour leur permettre de croître ?

A

Ces mutants peuvent aussi croître si on substitue la cytosine et l’uracile par de l’acide orotique.

53
Q

Quels sont les produits de dégradation des pyrimidines ?

A

L’UMP est dégradé en uracil, puis en alanine et finalement converti en malonyl-CoA, qui entre dans la synthèse des acides gras.

54
Q

Quels substrats sont nécessaires pour la biosynthèse de novo des pyrimidines ?

A
  • 1glutamine
  • 1 aspartate
  • la quinone
  • le bicarbonate
  • l’énergie sous forme d’ATP
55
Q

Quelles sont les étapes de la biosynthèse de novo des pyrimidines ? (**la plus importante)

A

1) azote de glutamine pour N3 et bicarbonate pour C2 donnent carabamyl phosphate
2) ajout d’aspartate pour N1, C4, C5 et C6
3) formation lien entre N3 et C4

**4) Dihydro-orotate donne Orotate par réduction de quinone ( forme lien double entre C5 et C6)
Enzyme : Dihydro-orotate déshydrogénase

5) Orotate se lie au PRPP pour donner OMP : ajout de sucre et Pi,
6) OMP décarboxylé en UMP (uridine monophosphate).

56
Q

Quelles affirmations sont vraies concernant la biosynthèse des pyrimidines ?
- Seulement les NDP (nucléoside diphosphates) peuvent être convertis en dNDP (désoxy-nucléoside diphosphates).
- Seulement le dUMP peut être converti en dTMP.
- Seulement le UTP peut être converti en CTP.

A

Toutes vraies

57
Q

Comment l’UTP est-il converti en CTP ?

A

CTP synthétase

Utilise de la glutamine et de l’ATP

58
Q

La dihydro-orotate déshydrogénase est la cible thérapeutique de quoi ?

A

A77 1726, un métabolite de la léflunomide (Arava), qui est utilisé comme médicament pour certains cas d’arthrite rhumatoïde.

59
Q

Quel effet la léflunomide a-t-elle dans le traitement de l’arthrite rhumatoïde ?

A

Immunosuppresseur

60
Q

Quelles sont les étapes principales dans le catabolisme des pyrimidines ?

A

Comme pour les purines;

  • désamination (cytidine désaminase, B-uréidopropionase)
  • déphosphorylations (nucléosidases)
  • hydrolyses de liaisons glycosidiques (uridine phosphorylase)
61
Q

En quoi le catabolisme des pyrimidines est-il lié à la synthèse des acides gras ?

A

Le produit du catabolisme des pyrimidines, le Malonyl-CoA, est un précurseur dans la synthèse des acides gras.

62
Q

Quelles sont les deux différences principales entre l’ADN et l’ARN ?

A

L’ADN contient des résidus 2-désoxyriboses au lieu de résidus riboses, et il contient la base thymine (5-méthyluracile) au lieu de l’uracile.

63
Q

Comment les désoxyribonucléotides sont-ils synthétisés ?

A

À partir de ribonucléotides par réduction de leur position 2’ et non par synthèse de novo.

64
Q

Quelle enzyme catalyse la réduction des ribonucléotides en désoxyribonucléotides ?

A

La réduction est catalysée par les ribonucléotides réductases (RNR).

65
Q

Pourquoi le dUTP doit-il être converti en dUMP, puis en dTMP ?

A

Il est important de minimiser la quantité de dUTP disponible et de l’empêcher d’être incorporé dans l’ADN, car l’incorporation d’UTP dans l’ADN est mutagène et doit être évitée.

66
Q

Comment la thymine est-elle formée dans les cellules ?

A

La thymine est de l’uracile méthylé. Le dUMP dérive du dUTP par l’action de la dUTPase et est méthylé pour former le dTMP.

67
Q

Quel est le rôle du 5-fluorouracile (FdUMP) dans le traitement du cancer ?

A

Le 5-fluorouracile est un analogue inhibiteur qui interfère avec la thymidylate synthase, bloquant ainsi la synthèse de novo de la thymine nécessaire pour la réplication de l’ADN.

68
Q

Comment des médicaments comme le méthotrexate et la triméthoprime ciblent-ils les cellules cancéreuses ?

A

Ces médicaments inhibent la dihydrofolate réductase (DHFR), une enzyme essentielle pour la production de THF, nécessaire à la synthèse de novo des pyrimidines, réduisant ainsi la réplication des cellules cancéreuses.

Analogue de DHF avec plus grande affinité

69
Q

Pourquoi les médicaments anticancéreux ciblent-ils la biosynthèse des nucléotides ?

A

Les cellules cancéreuses ont un indice mitotique élevé et ont donc besoin de grandes quantités de nucléotides pour la réplication de l’ADN. Bloquer la synthèse des nucléotides peut diminuer la réplication de ces cellules.

70
Q

Quels sont les effets secondaires possibles des médicaments anticancéreux qui ciblent la division cellulaire ?

A

Cibler la division cellulaire peut affecter les tissus sains à division rapide, comme les cheveux, la peau et les cellules immunitaires, entraînant des effets secondaires importants.