Génétique Flashcards
De quoi est composé un nucléotide ?
- Pentose
- Phosphate
- Base azotée
Qu’est-ce qu’un nucléoside ?
Base azotée + phosphate
Qu’est-ce qu’une purine ?
Guanine et adénine
Qu’est-ce qu’une pyrimidine ?
Thymine (uracile) et cytosine
Qu’est-ce qu’un chromosome ?
ADN organisé/compacté
Qu’est-ce que de la chromatine ?
Complexe ADN/ARN/protéines (histones)/nucléosomes juste avant formation chromosomes
Qu’est-ce qu’un télomère ?
Séquence TTAGGG répétée ajoutée à extrémitée 3’ pour éviter perte partie codante
Qu’est-ce que l’ADN ?
- Double hélice
- Composé désoxyribonucléotides et thymine
- Chaines polymérisées de 3’ hydroxyle à 5’ autre ribose
- Bases azotées attachées C 1’ désoxyribose par pont H
- A-T = 2 liaisons et G-C = 3 liaisons
Qu’est-ce que l’ADN mitochondrial ?
- petit
- Circulaire
- Encode qq protéines
Qu’est-ce que l’ARN ?
- Contient ribonucléotides et uracile
- Une seule branche ADN
- Peut sortir noyau
Qu’est-ce qu’un acide aminé ?
- 20 différents
- Composés groupe amine (NH), carboxyle (COOH), H et chaine latérale (propriétés uniques)
Qu’est-ce que la structure primaire des protéines ?
- Séquence linéaire AA attachés par liaison peptidique
- Extrémité C-terminale attachée à extrémité N-terminale = libération H20
- Entre 50-200 AA
Qu’est-ce que la structure secondaire des protéines ?
- Liaisons H entre groupe carboxyle (O) et hydroxyle (H) de deux AA de la mm chaine peptidique
- Feuillet B et hélice A
Qu’est-ce que l’hélice A ?
- Tige peptide enroulé fermement ds sens aiguille montre
- Retenu par liaisons H entre groupe carboxyle et hydroxyle à 4 AA de distance
- Liens brisés par T° élevée
Qu’est-ce que le feuillet B ?
- Liaisons H formés latéralement entre peptides (parallèle/antiparallèle)
- Structure un peu plissés (liens C-C pas plates
Qu’est-ce que la structure tertiaire des protéines ?
- Déterminée par interactions entre groupes fonctionnels chaines peptides
- AA peuvent être donneurs/accepteurs H pour former pont H
- Protéine 3D repliée sur elle-mm et devient fonctionnelle
Qu’est-ce que la structure quaternaire des protéines ?
- Interactions entre chaines peptides (protéines conformation tertiaire)
- Pls sous-unités protéines collées (2 ou +)
- Liaisons covalentes/non-covalentes
Qu’est-ce qu’un gène ?
Séquence ADN spécifie code pr prod prots fonctionnelle et nécessaire à expression
Qu’est-ce qu’une famille de gène ?
Regroupement gènes codant pr mm protéine
Quelle est la structure d’un gène ?
- Séquences codantes (extrons) interrompues par non codantes (introns)
- Introns souvent + long qu’exons
- Promoteurs ou autres ds coiffe –> peut être site mutation interférant avec expression normale
- Coiffe 3’ contient signal pr addition queue polyA (adénosine)
Qu’est-ce qu’un génon ?
Séquence 3 nucléotides sur brin codant ADN (complémentaire codon)
Qu’est-ce qu’un codon?
Séquence 3 nucléotides sur ARNm
Qu’est-ce qu’un anti-codon ?
Séquence 3 nucléotides sur ARNt
Qu’est-ce qu’un histone ?
Protéine la + courante ds chromatine –> permet compactage pour former nucléosomes
Qu’est-ce qu’un nucléosome ?
chromatine enroulée autour histone
Qu’est-ce qu’un chromatide ?
Chaque chromosome contient 2 chromatides
Qu’est-ce qu’un centromère ?
Centre chromosome où chromatides se réunissent
Qu’est-ce qu’un intron ?
- Non codant
- Transcrit ds ARN mais pas présent ds ARNm mature car retirés par excision
Qu’est-ce qu’un exon ?
Segement gène déterminant séquence AA protéine
Qu’est-ce qu’une coiffe ?
Extrémités (début 5’ et fin 3’) non traduite
Quelle est la fonction des gènes ?
Information permettant prod prots (permettent pls fct selon composition)
Quel est le processus de division cellulaire ?
Phase G1 : période croissance cellulaire
Phase S : ADN synthétisé
Phase G2 : 2e phase croissance + réplication ADN
Phase M : mitose (division cellulaire) et cellules filles = phase G1/G0
Phase G0 : croissance/réplication cesse
Quel est le mécanisme de réplication de l’ADN?
- Origine de réplication (reconnu par prots)
- Séparation brins = oeil réplication
- Hélicase ouvre oeil et sépare brins (fourche de réplication)
- Protéines fixatrice empêchant enroulement
- ADN gyrase coupe bases azotées et corrige torsions
- Brins assez séparés –> primase synthétise courte chaine ARN (amorce)
- ADM polymérase III ajoute nucléotides 5’ à 3’ et corrige erreurs
- Formation brin matrice (continu avec une seule amorce) et discontinu (fragments d’Okazaki)
- ADN polymérase I remplace nucléotides ARN (amorce) par ADN
- ADN ligase relie fragments
- Brin fille + brin mère (semi-conservateur)
Qu’est-ce que les fragements d’Okazaki ?
- Environ 10 nucléotides
- Ds sens contraire déroulement ADN
- ADN poly ne peut synthétiser que 5’ à 3’
- Quand 3’ rejoint 5’ déjà synthétiser –> ADN poly lache brin et recherche autre amorce
Qu’est-ce que les dimères de pyrimidines ?
- Erreur de réplication
- Rayons UV interagissent avec ADN = formation dimère thymine
- Réparation par excision
Qu’est-ce que la déamination ?
- Erreur de réplication
- Perte amine cytosine/adénosine (deviennent uracile/hypoxanthine)
- Réparation par excision (N-glycolases les retirent)
Qu’est-ce que la dépurination ?
- Erreur de réplication
- Liaisons N-glycosidique instables = parfois hydrolysés
- Réparation par excision (E spécifique remplace purine sans couper ADN)
Qu’est-ce que la cassure d’un brin ?
- Erreur de réplication
- Causé par radiations ionisantes (UV/radioactives)
- Réparer par reliure (ADN ligase) ou excision
Qu’est-ce que le mésappariement des nucléotides ?
- Erreur de réplication
- Mauvais fct ADN poly III
- Identification brin devant être réparé = difficile
- Réparation par excision
Qu’est-ce que les modifications par oxydation ?
- Erreur de réplication (+ courante)
- Échange bases azotées
- Réparation par excision
Qu’est-ce que la réparation par excision de nucléotides ?
- Endonucléase coupe ADN
- Exonucléase retire nucléotides non conformes (5’ vers 3’)
- ADN polymérase de réparation remplace ADN
- ADN ligase lie segments ADN ensemble
Quelle est l’étape d’initiation dans le mécanisme de transcription ?
- Identification promoteur pr ARNm désiré
- Facteurs transcription reconnaissent boite TATA promoteur et s’y lient
- Promoteur attire ARN poly II et facteurs transcription = s’attacher correctement
- Présence A/T promoteur facilite séparation brin ADN (liens - forts que G/C)
Quelle est l’étape d’élongation dans le mécanisme de transcription ?
- Nucléotides seuls ajoutés chaine ARN
- Remplacement T par U
- ARN poly se déplace sur ADN 3’ vers 5’ mais synthétise ARN 5’ vers 3’
- ARN poly corrige pas erreur (pls copies alors pas si grave)
- Brin ADN constamment déroulé par ADN topoisomérase I et II pour que ADN poly ait accès contenu ADN
Quelle est l’étape de terminaison dans le mécanisme de transcription ?
- Synthèse termine qd ARN poly arrive à terminateur (AAUAAA)
- ARN poly continue un peu après puis libérée
- Production ARN pré-messager
Quelle est l’étape de la maturation dans le processus post-transcriptionnel ?
- ARN clivé à AAUUAAA
- Poly A ajoute résidus adénine 3’ (queue poly A) –> réduit dégradation ARNm et rôle régulation synthèse prots
- Ajout coiffe méthylguanosine 5’ pr reconnaissance par ribosome lors traduction + protection contre E hydrolytiques
- Queue + coiffe = stabilité et passage vers extérieur noyau
Quelle est l’étape de l’excision-épissage dans le processus post-transcriptionnel?
- Retire introns par excision
- Lie extrons par épissage
- Production ARNm mature s’en va noyau au cytoplasme
Qu’est-ce que l’épissage alternatif ?
Présence introns permet mm gène coder pr pls type protéines par différentes coupures et réassemblages
Qu’est-ce que l’ARNr ?
- ARN ribosomal
- Forme ribosome
- Permet synthèse protéine
Qu’est-ce que l’ARNt ?
- ARN de transfert
- Transporte anticodon
- Protéine de reconnaissance pr identifier ARNm et traduire séquence AA en protéine
Qu’est-ce que l’ARNm ?
- ARN messagers
- Transporte info génétique pr produire prots
Qu’est-ce qu’un ribosome ?
- Si ARNm code pr prots membrane ou sécrété ds sang –> traduit par ribosome RER –> appareil Golgi –> exocytose
- Si ARNm code pr prots pr cellule –> ribosomes libres
- 1 site liaison ARNm
- 3 sites liaisons ANRt –> A (arrivée), p (retient chaine polypeptidique) et E (exit)
Quelle est l’étape d’initiation du mécanisme de traduction ?
- Formation complexe entre petite partie ribosome et ARNt-Met à coiffe 5’ ARNm
- Complexe scanne ARNm jusqu’à 1e AUG (méthionine) à ext 5’
- Codon ARNm + anticodon ARNt se lie (GTP)
- Fusion complexe avec grosse partie ribosome
- ARNt- Met au site P et site A libre
- Assemblage possible seulement avec facteurs initiations et É hydrolyse
Quelle est l’étape d’élongation du mécanisme de traduction ?
- Commence trad ARNm en protéine
- Liaison ARNt chargé site A –> anticodon + codon se complètent –> transfert AA au site A
- Peptidyl transférase (grosse partie ribosome) catalyse formation lien peptide entre AA site A et extrémité-C chaine peptidique site P
- Translocation –> ribosome se tasse d’un codon –> ARNt avec polypeptide va site P et ARNt déchargé rendu site E (quitte ribosome)
Quelle est l’étape de terminaison du mécanisme de traduction ?
- Terminé qd site A = codon arrêt sur ARNm
- Facteur terminaison reconnait codon arrêt et provoque relâchement prot site P en ajoutant H2O peptide (GTP)
- Unités ribosome, ARNt et ARNm se détachent
Quelles sont les modifications post-traductionnelles les plus importantes ?
- RE –> enlève signal
- RE + App G –> ajout chaines latérales et modifications
- Enlèvement AUG (initiation)
- Clivage proprotéines
- Structure 3D dès sortie ribosome (aide protéine chaperonne)
- Alliance pls protéines = structure quaternaire
- Modifications chimiques (ajout glucides, lipides, phosphates, autres)
- Destruction par protéolyse (complexe protéasome-ubiquitine)
- Phosphorylation (+++++ imp)
Qu’est-ce qu’un promoteur ?
- Extrémité 5’ près point départ transcription
- Responsable initiation transcription et donne info à ARN poly I pour transcrire correctement
- Contient boite TATA
- Généralement pas transcrite
Qu’est-ce qu’un amplificateur (enhancer) ?
- Séquence régulant taux transcription gène
- Pt agit à distance
- Pt être n’importe où sur ADN
- Responsable spécificité tissu/niveau expression gènes
- Peuvent aug transcription certains promoteurs
Qu’est-ce qu’un élément de réponse ?
- Séquence nucléotides stimulant/diminuant expression gène selon stimuli (H/environnement)
- Souvent ds promoteurs/amplificateurs)
- Fct comme site liaisons pr facteurs transcription
- Gène peut en avoir pls et pls gènes peuvent avoir mm
Qu’est-ce qu’un facteur de transcription ?
- Prots reconnaissant promoteurs, amplificateurs et éléments réponse
- Favorise/inhibe transcription
- Complexe avec ARN poly II –> essentiel reconnaisance promoteur pr initiation transcription
Qu’est-ce qu’un isolateur ?
Séquence ADN parfois entre 2 gènes ou groupes gènes les protégeant effets produits par autres séquences régulatrices (empêche interactions avec amplificateurs/promoteurs)
Comment est régulée l’expression des gènes ?
- Surtout pdt transcription
- Évènements impliqués ds expression –> initiation trans, processus trans, transport cytoplasme, trad, modif post-trad
- Chaque étape –> cellule remplis critère = autre étape ou arrête processus (ARNm surement détruit)
- Expression dépend type cellule et stade dév
- Dépend promoteurs, amplif, éléments rép, facteurs trans
- Épissage alternatif
- Méthylation régions - actives
- Modif post-trans
- Activation préférentielle allèle gène –> empreinte génomique (identité parent transmit allèle), exclusion allélique (récessif/dominant), inactivation chrom X
Qu’est-ce que la myoglobine ?
- Protéine stockage O2 ds tissus
- Affinité O2 + grande que Hg pour pouvoir la transférer
Quelle est la structure de l’hémoglobine ?
- Protéine tétramère (2a + 2B) avec 4 sites liaisons O2
- Chaque sous-unité = ion ferreux + hème
- Sous unités ont interactions non-covalentes –> nb et nature dépend présence ou non O2 (+ affinité si O2 sur autres sites)
- Foetal –> sous-unités 2a + 2y
Qu’est-ce que l’hème ?
Molécule porphyrine qui contient fer au centre
Quelle est la fonction de l’hémoglobine ?
Hème minimise oxydation fer en présence O2 –> essentiel pr lier et relâcher O2 correctement
Quelles sont les conformations de l’hémoglobine ?
Tendue (T)
- Liens + forts entre sous-unités
- Affinité O2 + faible
Relaxe (R)
- Liens + faible entre sous-unités
- Affinité O2 + grande
Quand l’affinité de l’hémoglobine pour l’O2 diminue, de quel coté la courbe de saturation est-elle déplacée ?
Vers la droite.
Qu’est-ce que l’allostérie ?
- Affinité O2 régulée par molécules ayant pls sites liaisons sur Hg
- Protéines allostériques = tjrs pls sous-unités
- T° élevée diminue aussi affinité O2
- HbF un peu + affinité O2 que HbA pour pouvoir soutirer O2 à mère –> à cause - grande affinité et - grande prod 2,3-DPG
Qu’est-ce qu’une protéine homotropique?
Effecteur allostéique affecte mm molécule que ligand (liaison O2 sur site allostérique augmente affinité O2 sur autres site Hg)
Qu’est-ce qu’une protéine hétérotropique ?
Effecteur allostérique différent ligand dont liaison est altérée (liaison H change affinité O2)
Qu’est-ce que l’effet Borh ?
- Affinité O2 très sensible pH
- H+ = effecteur allostérique nég
- pH acide (aug CO2) diminue affinité O2 Hg car fixe à Hg (hétérotrope)
- PO2 aug + pH aug poumons = stabilisation conformation R
- PO2 dim –> peu chance liaison O2 car peu ds environnement
- pH capillaires dim (tissus actifs) –> conformation T et relâche O2 pr donner tissus
Quel est l’effet du CO2 sur l’affinité de l’Hg pour l’O2?
- Effecteur allostérique négatif
- Habileté CO2 altérer affinité O2 (hétérotrope)
- Aug PCO2 = dim affinité O2 et permet CO2 se fixer Hg pr retourner poumons
- Joue rôle avec effet Bohr
Quel est l’effet de l’O2 sur l’affinité de l’Hg pour l’O2?
- Homotrope
- O2 lie sous-unité –> aug affinité autres sous-unités car changement léger forme
- O2 libéré –> changement conformation –> dim affinité autres sous-unités
Quel est l’effet du 2,3-biphsophoglycérate sur l’affinité de l’Hg pour l’O2 ?
- Effecteur allostérique négatif
- Qd lié Hg –> dim affinité O2 car modifie structure 3D (hétérotrophe)
- Hg sans O2 va interagir préférence avec 2,3-BPG
- Aug concentration 2,3-BPG = libération O2
- Synthétisé par GR
Qu’est-ce qu’une mutation germinale ?
Se transmet en donnant naissance à enfant
Qu’est-ce qu’une mutation somatique ?
Se transmet de cellule en cellule dans corps
Quelles sont les différentes catégories de mutations ?
Mutations génomiques (aneuploïdies)
Mutations chromosomiques
Mutations géniques
Qu’est-ce qu’une mutation génomique ?
- Affecte nb chromosomes intacts
- Mauvaise ségrégation chromosomes durant méiose/mitose
- Mutations + courante chez H
Ex : trisomie 21
Qu’est-ce qu’une mutation chromosomique ?
- Affecte structures chromosomes
- Implique changement ds partie chromosomes (duplication, délétion, inversion, translocation)
- Résulte souvent enjambement anormal ou mauvaise ségrégation
- Bcp moins fréquent
Qu’est-ce qu’une mutation génique ?
- Affecte gène
- Changement séquence ADN
- Erreur réplication ou échec séparation
- Spontanées ou induites par agents physiques/chimiques
Quels sont les différents types de mutation génique ?
Mutation ponctuelle Mutation faux-sens Mutation non-sens Mutation silencieuse Transition Transversions Délétion/insertion
Qu’est-ce qu’une mutation ponctuelle ?
Modification chimique touche 1 paire bases nucléotides d’un gène
Qu’est-ce qu’une mutation faux-sens ?
Substitution nucléotides modifiant séquence triplets et donc codon et sens codage
Qu’est-ce qu’une mutation non-sens ?
Substitutions nucléotides crée codon arrêt (fin prématurée) et donc protéine instable (souvent détruite)
Qu’est-ce qu’une mutation silencieuse ?
Substitutions nucléotides créant codon différent mais codant pr mm AA (aucun effet)
Qu’est-ce qu’une mutation affectant l’épissage ?
Affecte séquences près introns/extrons qui régulent épissage
Qu’est-ce qu’une transition ?
Inversion purines (A devient G) ou pyrimidines (C devient T)
Qu’est-ce qu’une transversion ?
Inversion entre purine/pyrimidine (A devient T)
Qu’est-ce qu’une délétion/insertion ?
Provoque décalage ds cadre lecture (pas multiple 3 sauf si codon complet) pouvant produire non-sens immédiat ou faux sens
Quels sont les différents effets d’une mutation ?
- Perte fonction
- Gain fonction
- Nouvelle propriété
- Expression hétérochronique ou ectopique gène
Comment est causé la perte d’une fonction d’un gène ?
- Réduction/perte totale fct protéine
- Résultant altération séquences nucléotides importantes (codantes ou de régulation)
- Causée par faux-sens/non-sens –> abolition/réduction fct ou protéine instable ce qui dim abondance
Comment est causé le gain d’une fonction d’un gène ?
- Amélioration fct N due à mutation ds région codante conduisant à aug capacité protéine à accomplir fct
- Aug prod protéine N due généralement copie gène ds cellule –> duplication partie/chromosome entier
Comment est causé une nouvelle propriété d’un gène ?
Grâce changement ds séquence sans forcément altérer fct N
Comment est causé une expression hétérochronique ou ectopique d’un gène ?
Affecte régions régulatrices causant expression à mauvais moment (hétérochronique) ou endroit (ectopique)
De quoi dépend l’impact d’une mutation ?
De son type et de sa localisation sur la protéine.
Qu’est-ce que l’haploinsuffisance ?
Perte gène suffit à empêcher prod protéines (selon préférence allèle ou car vrm nécessaire)
Qu’est-ce qu’une hémoglobinopathie ?
Maladie autosomique récessive comprenant altération héritée ou acquise affectant gène/structure/expression
Quels sont les différents types d’hémoglobinopathies ?
Persistance héréditaire Hg foetale
Variantes structurales
Thalassémie
Qu’est-ce que la persistance héréditaire de l’Hg foetale ?
Empêche changement périnatal y à B
Qu’est-ce que les variantes structurales ?
Altération structure Hg sans affecter taux synthèse GR souvent causé par mutations ponctuelles ds gène globine
Qu’est-ce que la thalassémie ?
- Dim taux synthèse globine
- Autosomique récessive
- Sévérité dépend déséquilibre ration chaines a : B
- Chaine produite en + grande qté ds GR –> dommages (destruction prématurée GR)
- Protection contre malaria (se développe ds GR mais pas temps dév car tha provoque destruction/modif GR)
Comment est régulé l’expression du gène des globines ?
- 1 promoteur et 2 amplificateurs
- LCR essentiel (responsable ouverture chromatine près gène B-globine permettant entrée facteurs transcription)
Qu’est-ce qu’une région de contrôle de locus (LCR) ?
- Séquence ADN stimulant transcription ARN (coiffe 5’)
- Requise pr expression N B-globine
- Mutation affecte toutes Hg
Qu’est-ce que l’a-thalassémie ?
- Mutation affecte 25% chaines (2 gènes = 4 allèles) = conséquences pré/postnatales
- Souvent causé par délétions mais aussi faux-sens
- Excès B-globine (- néfaste sur GR) = insoluble –> précipitation précurseurs GR (érythropoïèse inefficace) et GR matures (hémolyse) car endommage membrane = anémie
Qu’est-ce que la B-thalassémie ?
- Groupe maladies héréditaires sang caractérisées par dim ou absence synthèse B-globine résultant dim Hg ds GR, dim prod GR et anémie
- Mutation affecte 50% chaines (1 gène = 2 allèles) = pas conséquences prénatales
- Apparait qq mois après naissance (avant 2 ans car HbF fonctionne tjrs)
- Excès a-globine = hémolyse (libération Hg)
- Anémie hypochrome microcytaire (dim conc. Hg ds GR)
- Souvent substitution paire bases azotées = faux-sens
Qu’est-ce que la B-thalassémie mineure ?
- Hétérozygote
- Anémie hypochrome microcytaire légère (B+)
Quels sont les types de B-thalassémies majeures ?
B0 = aucune production B- = petite production (intermédiaire)
Quels sont les caractéristiques des B-thalassémies majeures ?
- Apparait entre 6-24 mois
- Croissance/dév N si transfusé adéquatement et peuvent vivre +40 ans
- Progressivement pâle
- Problèmes digestifs (diarrhée)
- Irritbilité
- Hépatosplénomégalie
- Anémie hémolytique sévère
Quels sont les signes et symptômes d’un mauvais traitement d’une B-thalassémie majeure ?
- Retard croissance
- Pâleur
- Jaunisse
- Perte muscles (valgus genoux)
- Ulcères jambes
- Changements osseux (visage, os longs)
- Dév masse osseuse (extrême hématopoïèse)
Quels sont les traitements d’une B-thalassémie majeure ?
- Transfusions sanguines répétées + chélations fer
- Greffe moelle osseuse (long terme)
Avenue traitement : aug prod HbF ou Hb gamma pour compenser partiellement
Quels sont les chances d’être malade, sain ou porteur si les deux parents sont hétérozygotes pour une thalassémie ?
25% chances homozygotes (sain ou malade)
50% chances hétérozygotes (porteur)
Comment se fait le diagnostique prénatal d’une thalassémie ?
- Analyse moléculaire ADN foetal
Prélèvement villosité choriales : biosie trophoblaste (couche périphérique oeuf fécondé)
Amniocentèse : prélèvement liquide amniotique