Final - Chapitre 5 - Transcription procaryote Flashcards
bases des ribonucléotides
A,U,C,G
Définis ARN
chaîne monocaténaire de ribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters
3 différences entre ARN et ADN
ARN = simple brin
présence d’un groupement OH en C2 du sucre
Remplacement de la base thymine (T) par uracile (U)
v ou f, l’ARN ne peut pas former des repliements
faux, peut en former par appariement de ses bases (monocaténaire)
4 exemples de structures secondaires de l’ARN
Boucles, noeuds, épingles, loops
2 avantages des structures secondaire de l’ARN
augmentent la stabilité de l’ARN
permettent des activités enzymatiques (ribosomes)
v ou f, tous les appariements de l’ARN suivent les règles d’appariement canoniques de l’ADN et de l’ARN
faux, il y a des appariements non standards possibles qui augmentent la diversité des structures secondaires
Instabilité ribose : 2 incidences sur la structure de l’ARN de la présence du groupement hydroxyle sur le 2e carbone (2’-OH)
chimique : fonction alcool rend l’ARN plus sensible à l’hydrolyse alcaline
possibilité de la cyclisation du phosphate sur les positions 2’ et 3’ (présence des deux oxygène cis) - coupure de la chaîne ribose-phosphate - instabilité chimique
différence entre uracile et thymine
l’uracile a un CH3 de moins
quelle base est moins coûteuse énergétiquement à produire pour les organismes vivants entre U et T
U
quelle séquence détermine la séquence de l’ARN par rappariement des bases
la séquence monocaténaire d’ADN
quelles règles sont suivies lors de l’appariement ADNsb et ARN pour l’appariement des bases
les mêmes règles que durant la réplication
3 étapes de l’appariement des bases ARN-ADN
- ouverture de l’ADNdb
- appariement ANTIPARALLÈLE entre ADNsb et ARN
- complémentarité des bases CG, GC, TA, AU (première base = ADNsb, deuxième base = ARN)
si le brin d’ADN matrice est 5’-CGTA-3’, quel est l’ARN transcrit
3’-GCAU-5’
______________ est abondant dans les cellules et représente une fraction importante de la masse totale des ARN cellulaires
ARN ribosomique (le + massif)
La quantité _____ dans une cellule peut être significativement plus élevée que celle d’autres types d’ARN en raison de la nécessité d’adapter une grande variété d’acides aminés pendant la synthèse protéique.
ARN de transfert (nombre/cellule le plus élevé)
classe d’ARN : composante ARN du ribosome
ARNr
classe d’ARN : adaptateur entre l’ARNm et les acides aminés
ARNt
classe d’ARN : ARN codant pour la traduction en protéines
ARNm
enzyme : produit une molécule d’ARN
ARN polymérase
l’ARN pol et l’ADN pol ont le même rôle, soit de
catalyser la synthèse d’une chaîne de nucléotides complémentaires aux nucléotides du brin matrice
que nécessite la synthèse d’ARN par l’ARNpol (2)
apport en rNTPs
groupement ‘OH’ disponible sur le 3’ de la chaîne naissante
la synthèse d’ARN par l’ARN pol s’effectue dans quel sens
5’ vers 3’ (donc débute en 3’ du brin matrice)
brin qui est lu par l’ARN pol
brin matrice d’ADN
brin qui a la même séquence que l’ARN produit
brin codant d’ADN
séquence brin codant d’ADN 5’-CATTCAG-3’, quelle est la séquence d’ARN
5’-CAUUCAG-3’
séquence d’ARN 5’-CAUUCAG-3’, quelle est la séquence d’ADN matrice
3’-GTAAGTC-5’
Différences transcription vs réplication
réplication = recopie tout le génome, une seule fois par cycle cellulaire
transcription = recopie une région précise du génome déterminée par les séquences d’ADN spécifiques qui signalent le début et la fin
v ou f, le nombre de copies d’ARN produites à partir de différents gènes est toujours le même
faux, extrêmement variable - dépend de plusieurs facteurs (régulation de la transcription)
_________ est une copie complémentaire d’un gène spécifique de l’ADN. Il sert de matrice pour la synthèse des protéines au cours de la traduction. ____ transporte l’information génétique du noyau vers les ribosomes situés dans le cytoplasme.
l’ARNm
Il assure la lecture de l’ARNm et facilite l’assemblage des acides aminés pour former une protéine.
ARNr
v ou f suite à la transcription de l’ADN, plusieurs types d’ARN peuvent être produits.
vrai
explique le rôle essentiel de l’ARNm dans la synthèse des protéines (5 étapes)
- transcription : ARNm est synthétisé à partir de l’ADN. Copie complémentaire d’un segment : gène
- édition de l’ARNm : modifications post-traductionnelles. Ajout d’une coiffe en 5’, queue poly A en 3’. Modifications contribuent à la stabilité et maturité de l’ARNm
- transport de l’ARNm : ARN est transporté du noyau vers le cytoplasme où les ribosomes sont situés
- traduction : lecture de la séquence d’ARNm par groupe de 3 nt (codons) par les ribosomes. Chaque codon = a.a spécifique. ARNt transportent les aa correspondant aux codons
- synthèse protéique : les aa sont assemblés selon la séquence spécifiée par l’ARNm pour former une protéine
où se situe de site catalytique de l’ARN pol
à la base de la pince, région appelée « centre catalytique »
processus au cours duquel un brin d’ARN est synthétisé à partir d’une séquence d’ADN
transcription
rôle des ions métaliques dans le site catalytique de l’ARN polymérase
aider à stabiliser les charges négatives des groupes phosphates des nucléotides pendant la formation des liaisons phosphodiester (entre les nt successifs pr étendre le brin d’ARN)
V ou F, le site catalytique est très variable pour chaque espèce tandis que la périphérie est très similaire
faux, le site catalytique est très similaire et c’est la périphérie de l’enzyme qui est très variable et qui reflète les interactions avec les protéines régulatrices propres à chaque espèce
nb d’ARN pol des bactéries
1 seule composée de 5 sous-unités
nb d’ARN pol des eucaryotes
3 ARN pol composée de plus de 10 s-u
v ou f, les ARN pol des eucaryotes sont spécialisées
v dans la transcription de certains gènes
rôle de l’ARN pol II
transcrire les séquences codant les protéines
rôle de l’ARN pol I et III
transcrire les gènes codant différents autres ARN
v ou f, l’ARN pol a besoin d’une amorce
faux
La plus grande stabilité de l’ARN pol est au niveau du ?
1er nucléotide lorsqu’elle ajoute le 2e sur le 3’OH (implique des liaisons très spécifiques des nt avec l’enzyme)
la forme de l’enzyme (ARN pol) est adaptée pour pouvoir stabiliser efficacement une pyrimidine lors de l’initiation de la transcription v ou f
faux, une purine (généralement une adénine)
qu’est-ce qui aide l’ARN pol procaryotes à l’initiation de la transcription
facteur sigma : le facteur sigma facilite la reconnaissance du promoteur et l’initiation de la transcription en aidant à la fixation de l’ARN polymérase à la séquence promotrice correcte.
jouent le même rôle que le facteur sigma chez les eucaryotes
facteurs de transcription généraux (GTF)
décris les 3 étapes de la transcription : initiation, élongation, terminaison
initaition : reconnaissance du promoteur, ouverture du complexe - déroulement de l’ADN et création d’une bulle de transcription
élongation : complexe ternaire stable
terminaison : dissociation de l’ADN
comment est définie la position d’un nucléotide par rapport au 1er nucléotide transcrit
par rapport au 1er nucléotide transcrit
décris les 3 étapes de l’initiation de la transcription
1- formation du complexe fermé : liaison initiale de l’ARN pol au promoteur
2- transition vers le complexe ouvert : séparation des brins d’ADN, formation d’une buelle de transcription d’environ 14pb autour du site d’initiation
3 - début de la polymérisation de l’ARN : ADNdb = accessible, deux premiers nt sont placés dans le site actif de la pol, polymérisation inefficace des 10 premiers nt, ARN Pl est libérée du promoteur
complexe ternaire stable - élongation commence
concernant la transcription, comment définir le promoteur
séquence d’ADN en amont du gène transcrit
rôle des séquences promotrices
déterminer les régions du génome à transcrire - un seul des deux brins est transcrit alors le promoteur détermine l’orientation du gène, chacun des brins peut être le brin matrice
concernant les brins + et - de la bactérie, les gènes codant sont où
sur les deux brins
v ou f, toutes les régions du génome sont codantes
vrai en général, il n’y a pas d’introns
concernant le génome des bactéries, v ou f : Il y a plus de gènes codant pour ARNr que ARNt
faux, il y a plus de gènes codant pour ARNt que ARNr
par quoi est déterminé la force d’un promoteur
nb de transcrits générés à partir de ce promoteur dans un laps de temps donné
3 facteurs influençant la force d’un promoteur
- capacité du promoteur à lier l’ARN pol : plus de points de contact entre l’enzyme et la séquence d’ADN = promoteur plus fort
- isomérisation efficace : le passage du complexe fermé au complexe ouvert. La bulle de transcription apparait rapidement dans un promoteur fort
- facilité de l’ARN pol à se libérer du promoteur : passage du complexe de transcription initial vers le complexe ternaire stable
complexe qui assure un environnement propice à la synthèse continue de l’ARN et à la précision du processus de transcription
complexe ternaire stable
nomme les 5 s-u de l’ARN pol procaryote
alpha (2), bêta, bêta’, omega
que cause l’ajout de la sous-unité sigma à l’ARN pol
positionne l’ARN pol et l’initiation de la transcription aux sites des promoteurs seulement
qu’est-ce qui forme l’holoenzyme
l’ARNpol associée à sigma (alpha,alpha,bêta, bêta’,omega)
v ou f, il n’y a pas plusieurs sous-unités sigma
faux, il y a plusieurs sous-unités sigma possible selon l’espèce et dans la même espèce
L’ARN pol par elle-même peut initier la transcription n’importe où v ou f
vrai
facteur sigma le plus répandu chez E.coli
sigma70
de quoi est composé le facteur sigma70 (E.coli)
composé de deux sections conservées et d’une section centrale non spécifique
que reconnaît le facteur sigma70
des promoteurs formés de 2 séquences conservées de 6 nucléotides (région -35 et région -10), séparées par 17-19 nt non conservés
explique ce que signifie la notion de conservation de séquences (séquences conservées)
séquences conservées : bien que la séquence puisse varier légèrement d’une séquence à l’autre, elle reste généralement similaire entre différents promoteurs bactériens.
v ou f, il existe un seul promoteur sigma70
faux, plusieurs
lorsqu’on compare les différents promoteurs sigma70, qu’est-ce qu’il est possible de déterminer
séquence consensus qui sera la séquence optimale
qu’est-ce qu’une séquence optimale
maximise la liaison et la reconnaissance par l’ARN polymérase, favorisant ainsi une transcription efficace du gène associé.
que représente la séquence consensus
représente une “moyenne” des séquences observées et est souvent utilisée comme référence pour caractériser un promoteur “typique”.
3 éléments que permet la séquence consensus
liaison spécifique plus forte
facilité d’ouverture
meilleure libération de l’ARN polymérase à la fin de la transcription
3 ajouts supplémentaires qui peuvent avoir lieu sur le promoteur sigma70
- élément UP devant élément -35 : site de contact additionnel avec l’ARN pol
-discriminateur situé après -10 : stabilise l’enzyme sur le promoteur
-extension -10 : remplace parfois l’élément -35
chaque région du promoteur sigma70 est reconnue et liée par une région spécifique de la sous-unité sigma70 à l’exception de ?
élément UP (ARN pol directement)
lors de la liaison au promoteur, il y a formation de quel complexe
fermé
l’élément UP est reconnu par quelle sous-unité du coeur de l’enzyme
alpha
le facteur sigma est divisé en cmb de régions
4
lorsqu’on parle de complexe ouvert, que se passe-t-il au niveau de l’ADN
son ouverture
comment se fait le changement de conformation de l’ARN pol procaryote
de façon spontanée (fermé à ouvert)
quelle section de sigma70 est prise à l’intérieur du site catalytique (empêche la pol de commencer son travail - son déplacement permet au brin matrice d’atteindre le site catalytique)
région 1.1
région du facteur sigma70 qui reconnaît le disciminateur (situé après -10)
1.2
que fait la région 4 du facteur sigma70
lie la séquence -35 via un motif hélice-coude-hélice
domaine/région du facteur sigma70 responsable de la reconnaissance de la boîte -10
2
pourquoi la région -10 s’ouvre plutôt que la -35 (2)
- elle est plus proche du premier nucléotide transcrit
- permettre la création d’une bulle de transcription
lorsque la région 4 du facteur sigma70 lie la séquence -35 du promoteur via le motif hélice-coude-hélice, que font les deux hélices
- une des hélices s’insère dans le sillon majeur et interagit avec les bases d’ADN (spécifique à la séquence)
- la deuxième hélice s’attache sur la charpente de l’ADN (phosphate-sucre)
l’ARN pol holoenzyme associée à l’ADN encourt spontanément un changement de conformation énergétiquement favorable - isomérisation en complexe ouvert. L’ADN est ouvert entre ?
-11 et +3
une fois accomplie, l’isomérisation est réversible ou irréversible
irréversible
l’isomérisation a autant de chance de se produire que quoi
la dissociation d’holoenzyme de l’ADN
le passage au complexe ouvert implique 2 événements, lesquels
pinces bêta,bêta’ se resserrent sur l’ADN bicatenaire devant l’enzyme
la région 1.1 de sigma70 se déplace du site actif ce qui permet au brin matrice d’atteindre le site catalytique
complexe ouvert : le brin codant sort par quel canal
NT (non template strand)
complexe ouvert : le brin matrice traverse quel canal
canal T (template strand)
la transcription en ARN a lieu où
canal T
lors de la transcription, l’ADN s’hybride de nouveau en position +3 v ou f
faux, en position -11 (à l’intérieur de l’enzyme pour reformer de l’ADN bicatenaire)
complexe ouvert : complexe initial de la transcription, à cette étape, décris les ARN produits
de courts ARN (environ 10 nt et moins) sont produits et relâchés, la polymérisation n’est pas efficace
lors du complexe initial de la transcription, qu’est-ce qui fait que la polymérisation n’est pas efficace
il y a polymérisation d’ARN, mais l’ARN polymérase ne se déplace pas : elle reste prise au niveau du promoteur.
Pour poursuivre la transcription, il faut échapper au promoteur
responsable des difficultés de l’ARN pol à passer à la phase d’élongation
sigma
région de sigma70 qui doit être déplacée pour permettre à l’ARN plus grand ou égal à 10 nt de sortir par le canal de sortie
région 3.2 de sigma70 (lien sigma 3/4) qui est positionnée au coeur du canal de sortie de l’ARN
v ou f, l’expulsion/déplacement de la région 3.2 de sigma70 se fait facilement
faux, en plusieurs tentatives
que cause le déplacement de la région 3.2
changement de conformation et affaiblit la laison du facteur sigma à la polymérase
l’ARN pol peut se libérer du promoteur en rompant les interactons avec sigma et le promoter
ces deux doivent se dissocier pour que l’enzyme passe à l’étape d’élongation de l’ARN
le facteur sigma et l’ARN pol
v ou f, lors de l’élongation, la conformation de l’ADN et de l’enzyme change beaucoup par rapport à l’étape précédente qui est le passage au complexe ouvert
faux, ne change pas bcp, L’ARN pol avance sur le brin matrice et polymérise l’ARN
la séparation des brins se fait au début ou à la fin de l’enzyme (élongation)
au début
type de lien que font les 8-9 rNTP lorsqu’ils s’apparient avec l’ADN matrice
hydrogène
que se passe-t-il avec l’excédent de rNTP qui s’associent avec l’ADN matrice
l’excédent se dissocie et sort de l’enzyme au fur et à mesure de l’élongation. On ajoute, on défait
explique la stabilité de la liaison entre les 8-9 rNTPs et l’ADN matrice
il y a tjrs le mm nombre lié
Je déroule 1 nt d’ADN, j’en enroule un derrière
dimension de la bulle de transcription est toujours stable
2 fonctions correctrices de l’ARN pol
correction pyrophospholytique
correction hydrolytique
explique la correction pyrophospholytique
Ctrl-Z, dernier nt ajouté est retiré en lui remettant son groupement PPi perdu (réaction inverse de la polymérisation)
explique la correction hydrolytique
retour en arrière de quelques nt et excision de la séquence de quelques nt
que nécessitent les fonctions correctrices de l’ARN pol
facteurs protéiques
v ou f, l’ADN pol peut réaliser la correction hydrolytique
faux, seulement l’ARN pol (nécessite des facteurs protéiques pour l’aider)
v ou f, Les rNTPs arrivent au site par le même canal que l’ADN
faux, canal secondaire
l’ARN pol peut être bloquée et peut arrêter la transcription lorsqu’elle rencontre des dommages à l’ADN, lorsque ceci arrive, 3 choses que la cellule peut faire
- induire la réparation de l’ADN
- redémarrer la transcription
- dissocier l’ARN pol
que fait la protéine TRCF
TRCF suit la pol, pol s’arrête à l’erreur, il y a collision, l’ARN pol quitte (fragment d’ARN synthétisé = détaché et détruit) ou pol saute par dessus l’erreur et poursuit transcription (il y a mutation)
peut importe ce qu’il se passe avec la pol, TRCF recrute les enzymes de réparation d’ADN Uvr A-B-C
que permettent les fonctions correctrices
Les fonctions correctrices permettent d’augmenter la fidélité des transcrits
terminaison : que contient la dernière séquence d’ADN à transcrire
2 régions riches en GC complémentaires entre eux et une région de poly A
une fois que la dernière région d’ADN est trasncrite, que se passe-t-il avec la molécule d’ARN
elle se plie, une tige-boucle se forme suivit d’une série de U (formation d’une épingle à cheveux terminatrice)
qu’est-ce qu’un terminateur intrinsèque
séquence particulière (dernière région riche en GC complémentaires entre eux et une région poly A)
qu’est-ce qui favorise le détachement de l’hétéroduplexe
la suite de U de l’ARN qui vont se lier au A de l’ADN, car ce n’est pas stable
explique le mécanisme suite à la transcription de 2 séquences G-C complémentaires
1) détachement prématuré de la 2e séquence G-C du duplex ARN/ADN pour former la tige-boucle (les appariements ARN/ARN sont plus stables et donc favorisés)
2) arrêt de la polymérisation
3) ARN n’est retenu que par les quelques U, hybridation U-A = facilement dissociable, l’ARN peut être libérée du complexe de transcription
4) ARN pol se détache également
explique la terminaison Rho dépendante
facteur de terminaison Rho = héxamère capable de lier l’ARN sur une séquence spécifique (rut)
Rho se déplace le long de l’ARN en hydrolysant de l’ATP
lorsqu’il rattrape la polymérase, cause la dissociation du complexe d’élongation et donc la terminaison
qu’est-ce que les régions rut
longueur d’environ 40 nt, ne forment pas de structure secondaires
se situent après les sites de terminaison de la traduction ce qui assure qu’elles soient libres de ribosomes
