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Fondements du métabolisme (BCM-1502) > FINAL - Cours 2: Biosynthèse et catabolisme des nucléotides > Flashcards

FINAL - Cours 2: Biosynthèse et catabolisme des nucléotides Flashcards

1
Q

Donnez la définition du terme “de novo”

A

De novo = synthétise l’entièreté de la molécule à partir de molécules plus simples (ex. acides aminés)

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Q

Expliquez de façon générale la biosynthèse de novo et la récupération des purines

A

Biosynthèse:
11 réactions qui génère de l’IMP.

IMP génère de l’AMP et GMP

AMP génère ADP et ATP

GMP génère GDP et GTP

Récupération de l’IMP, AMP et GMP

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Q

Expliquez de façon générale le catabolisme des purines

A

la xanthine se dégrade en de l’acide urique à l’aide d’allopurinol

L’acide urique est dégradé en allantoïne par l’urate oxydase recombinante

**l’acide urique est le produite de dégradation des purines

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4
Q

Quel sont les 6 réactifs nécessaires pour la biosynthèse des purines?

A
  • 2 glutamines
  • 1 glycine
  • 2x formyl THF (acide folique)
  • 1 aspartate
  • du bicarbonate
  • ….et de l’énergie (Ribose-P + ATP)
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Q

Quel sont les 2 informations importantes à retenir pour la biosynthèse des purines?

A

1- La 1ère réaction est le point de contrôle:
le PRPP = est la molécule CLÉ de cette synthèse + elle va êre utilisé pour la biosynthèse des pyrimidines aussi DONC cette 1ère étape = CLÉ pour la biosythèse des purines et pyrimidines

2- La base hypocanthine (de l’IMP) est synthétisé DIRECTEMENT SUR le ribose

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6
Q

Expliquez les 3 premières réactions de la biosynthèse des purines

A

Réactions 1 à 3
1) activation du ribose 5-phosphate (un des produits de la voie des pentoses phosphate) qui devient du PRPP = aussi dans voie de synthèse des pyrimidines

2) intégration de l’atome N9 par amidophosphoribosyl transférase
3) intégration des atomes C4, C5 et N7 du cycle purique

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7
Q

Expliquez les réactions 4 à 6 de la biosynthèse des purines

A

Réactions 4 à 6
4) intégration de l’atome C8

5) intégration de l’atome N3
6) Fermeture du cycle

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8
Q

Expliquez les réactions 7 à 9 de la biosynthèse des purines

A

Réactions 7 à 9
7) intégration de l’atome C6

8) intégration de l’aspartate (atome N1)
9) Relache de fumarate

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9
Q

Expliquez les réactions 10 et 11 de la biosynthèse des purines

A

Réactions 10 et 11

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

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10
Q

En ce qui concerne la biosynthèse de l’AMP et GMP, comment expliquez le contrôle à l’intérieur de la cellule

A

**Synthèse AMP = besoin du GTP et synthèse GMP = besoin de l’ATP
DONC —> coréégulé = cellule maintient la synthèse régulé de ces deux bases

Alors, le contrôle est :
si GMP = accumulé —> convertie en GDP et GTP, mais puisque la cellule utilise
de GTP pour la sythèse de l’AMP = ça va re-équilibrer les concentrations de GTP
dans la cellule

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11
Q

V ou F?

1• IMP ne s’accumule pas dans la cellule mais est rapidement transformé en AMP et en GMP.

2• les 2 sont synthétisés par une voie à 2 réactions

3• IMP deshydrogénase est une cible pharmaceutique de l’acide mycophénolique (MPA) = le mycophenolate mofetil (MMF/CellCept) est utilisé comme médicament anti-rejet lors de greffes.

4• MPA forme une liaison ionique (avec atome S de Cys 331) avec IMP deshydrogénase

A

1, 2 ET 3 SONT VRAIS

4• FAUX:
MPA forme une liaison covalente (avec atome S de Cys 331) avec IMP deshydrogénase

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12
Q

Expliquez:
IMP deshydrogénase est une cible pharmaceutique de l’acide mycophénolique (MPA) = le mycophenolate mofetil (MMF/CellCept) est utilisé comme médicament anti-rejet lors de greffes.

A

bloque plus précisément les lymphocytes T/B
ils cibles ces voies (AMP/GMP) = CAR ils
n’ont pas de voie de recyclage

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13
Q

Donnez les réactions chimiques de formation de GDP/GTP et ADP/ATP + les enzymes responsables

A
  1. GMP + ATP –> GDP + ADP
    via nucléoside monophosphate kinase
  2. GDP + ATP –> GTP + ADP
    via nucléoside diphosphate kinase

3, AMP + GTP –> ADP + GDP
via nucléoside monophosphate kinase

  1. ADP + GTP –> ATP + GDP
    via nucléoside diphosphate kinase

(vrai pour pyrimidines aussi)

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14
Q

V OU F?

Chez l’humain, l’acide urique est dégradé en allantoïne par l’urate oxydase recombinante.

A

FAUX

PAS CHEZ LES HUMAINS, mais plutôt chez certains oiseaux.

Humain = acide urique excrété dans l’urine.

Chez l’humain 70% de l’acide urique est excrété par le rein.

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15
Q

Expliquez les réactions de catabolisme des purines

A

3 réactions:

  1. déphosphorylation par la nucléotidase
    (IMP en inosine, AMP en adénosine, XMP en Xanthosine ET GMP en guanosine)
  2. hydrolyse de liaisons glycosidiques par les purine nucléoside
    phosphorylase (PNP)
    (inosine en hypoxanthine, Xanthosine en Xanthine ET guanosine en guanine)
  3. Désamination par désaminases
    (adénosine en inosine, AMP en IMP ET guanine en Xanthine)
  4. Oxydation par la xanthine oxydase
    (hypoxanthine en xanthine ET xanthine en acide urique)
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16
Q

Expliquez la nucléotidase

enzyme déphosphorylante dans catabolisme des purines

A

nucléotidase = présent dans sucre intestinaux
pour la déphosphorylation des purinees/pyrimidines retrouvé dans les aliments que l’’on mange et donc permettre l’absorbtion
des nutriments dans l’intestin!

17
Q

Expliquez ce qu’est la goutte et comment le traiter

A

accumulation de l’Acide urique dans l’organisme
(problème d’Excretion dans les reins (accumulation d’acide urique dans le sang) —> formation de cristaux douloureux dans
le cartilage de l’orteil (cristaux d’acide urique visible dans le sang)

maladie chronique et génétique
plus chez homme que femmes
surpoids, consommation excessive d’alcool, viandes rouges et abbats (foie, reins…)

TRAITEMENT:
Médicament –> Allopurinol
allopurinol = réduit qté d’acide urique catabolisé
(revoir la diapo précédente) en inhibant la xanthine oxydase

une autre voie de traitement = injection d’urate oxydase recombinante —> convertie l’acide urique en allantoïne (voir diapo survol cataboline des purines)
(recombinant = protéine produite dans un autre organisme qu’on purifie et qu’on utilise pour effectué des traitements)

18
Q

Que cause un défaut dans l’excrétion de l’acide urique au niveau du rein?

A

Un défaut dans l’excrétion de l’acide urique au niveau du rein, peut causé une augmentation des niveaux sanguins

19
Q

V OU F?
En ce qui concerne les voies de récupération des purines (catabolisme des purines):

1• Necessité d’une voie de récupération vu la vitesse de renouvellement importante des acides nucléiques (surtout ARN) puisque ça sauve de l’énergie

2• cela récupère le produit du catabolisme des purines que sont l’adénine, la cytosine et l’hypoxanthine.

A
  1. VRAI
  2. FAUX:
    cela récupère le produit du catabolisme des purines que sont l’adénine, la guanine et l’hypoxanthine.
20
Q

Chez les mammifères les purines sont récupérées par 2 enzymes différentes, lesquelles?

A

1• APRT (adénine phosphoribosyltransférase)

adénine + PRPP AMP + PPi

adénine est récupérée en AMP

2• HGPRT (hypoxanthine-guanine phosphorybosyl transférase)

hypoxanthine + PRPP IMP + PPi

guanine + PRPP GMP + PPi

21
Q

Expliquez le syndrome de Lesh-Nyhan

A
  • par déficit sévère de HGPRT Xq26-q27.2
  • lié à l’X (atteint que les garçons)
  • tableau clinique: spasticité, retard mental, agressivité, automutiation.
  • AUCUNE récupération d’hypoxanthine et guanine DONC accumulation de PRPP, augmentant la synthèse de novo d’IMP et par contre coup d’acide urique.

Résultat: goutte (entre autre).

22
Q

Donnez un survol de la biosynthèse des pyrimidines

A

6 réactions qui génère de l’UMP

L’UMP génère de l’UTP par phosphorylation et de la CTP par amination

L’UTP génère de la dTTP

23
Q

Donnez un survol du catabolisme des pyrimidines

A

L’UMP est dégradé en uracil

L’uracil est dégradé en alanine

L’alanine se dégrade en malonyl-CoA (qui lui est utilisé pour la biosynthèse des acides gras)

24
Q

Expliquez la biosynthèse de novo des pyrimidines

à partir de quel 5 éléments

A 
a• 1 glutamine
b• 1 aspartate
c• de la quinone
d• du bicarbonate
e• ....et de l’énergie (ATP)
25
Q

V OU F? En ce qui concerne la biosynthèse des pyrimidines:

1) Seulement les NDP peuvent être converti en dNDP
2) Seulement le dUMP peut être converti en dTMP
3) Seulement le UTP peut être converti en CTP

A

TOUS SONT VRAIS

26
Q

Expliquez la cible thérapeutique du A77 1726.

A

La dihydro-orotate déshydrogénase est la cible thérapeutique du A77 1726 (métabolite de la léflunomide [Arava]), médicament utilisé dans certains cas d’arthrite rhumatoïde (effet immunosupresseur)

ces 2 médicaments = inhibe la dihidro-orotate déshydrogénase —> pour traitement d’arthirite rhumatoîde = inflammation anormale des jointures = cause meme la destruction des jointures
causé par système immunitaire —> DONC bloque la synthèse des pyrimidines = donc moins de cellules immunitaires dans les jointures

27
Q

Nommez les 3 étapes chimiques du catabolisme des pyrimidines

A

comme pour les purines: 3 étapes&raquo_space; desamination, déphosphorylations et hydrolyses de liaisons glycosidiques

**IMPORTANT: PYRIMIDINES = SE DÉGRADE EN MALONYL-COA = utilisé pour la synthèse des acides gras

28
Q

L’ADN diffère de l’ARN sur 2 points, lesquels?

A
  1. Contient des résidus 2-désoxyriboses au lieu de résidus 2-riboses
  2. Il contient la base thymine (5-méthyluracile) à la place de l’uracile
29
Q

En ce qui concerne la formation des désoxyribonucléotides, expliquez la synthèse + l’enzyme responsable

A
  • Les désoxyribonucléotides sont synthétisés à partir des ribonucléotides par réduction de leur position 2 et NON pas synthèse de novo.
  • Cette réduction est catalysée par les ribonucléotide réductases (RNR)
  • Les RNR (E. coli) sont inhibées par l’hydroxyurée et par la 8-hydroxyquinoline
30
Q

Qu’est-ce qu’une Thymine? Quel est sont origine?

A
  • Un uracile méthylé
  • dUMP dérivé de dUTP par
    dUTPase
  • Méthylation du dUMP
31
Q

Pourquoi convertir le dUTP en dUMP, puis en dTMP qui doit être rephosphorylé en dTTP (gaspilage d’énergie)?

A

La cellule doit minimiser la quantité dUTP disponible afin d’éviter l’incorporation dans l’ADN (pas d’UTP dans l’ADN).

32
Q

Comment bloqué synthèse purines/pyrimidines (dans le cas de cellules cancéreuses)

A

plus efficacité de réplication de l’adn donc division cellulaire = plus la cellule est proliférative —-> cancer donc une des méthodes pour éviter cela = de bloqué les voies de synthèses des purines/pyrimidines

Fondements du métabolisme (BCM-1502) (5 decks)

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