Génôme et son expression Flashcards
acides nucléiques
différence nucléotide/nucléoside?
acide nucléique
structure de l’ose?
acide nucléique
structure des bases azotées, bases puriques?
acide nucléique
structure des bases azotées, adénine?
base purique
6-amino purine
acide nucléique
structure des bases azotées, guanine?
base purique
2-amino-6-oxypurine
acide nucléique
structure des bases azotées, bases pyrimidiques?
acide nucléique
structure des bases azotées, cytosine?
bases pyrimidique
2-oxy-4-amino-pyrimidine
acide nucléique
structure des bases azotées, uracile?
2,4-dioxypyrimidine
acide nucléique
structure des bases azotées, thymine?
2,4-dioxy-5-méthyl-pyrimidine
ou 5-méthyl-uracile
acide nucléique
forme tautomères bases azotée?
bases mineures
dessines 5 méthylcytosine
ADN
bases mineures
dessines 7-méthylguanine
ARNm
bases mineures
dessines N1-méthyl-guanine
ARNt
bases mineures
dessines dihydrouracile
ARNt
nucléosides
la base purique/pyrimidique et l’ose (ribose ou 2-désoxyribose) sont liées par une liaison… sur…
la base purique/pyrimidique et l’ose (ribose ou 2-désoxyribose) sont liées par une liaison N-glycosidique sur C1’
nucléotides
le nucléotide résulte de l’estérification de…
la fonction alcool en 5’ par un acide phosphorique
nucléotides médicaments
5-FU?
= fluorouracile
- anticancéreux
- inhibe la thymidilate synthase
nucléotides médicaments
AZT?
= azidothymidine
- anti-rétroviraux
- compétition avec nucléosides naturels mais bloque la reverse transcriptase
métabolisme des nucléotides
intermédiaire commun synthèse nucléotides puriques / pyrimidiques?
5’phosphoribosyl-1’-pyrophosphate
métabolisme des nucléotides
récupération des nucléotides, - coûteuse que synth de novo catalysée par:
- pyrimidiques: …?
- puriques:…?
- pyrimidiques: pyrmidines-nucléoside kinases
- puriques: phosphorybosyl-transférase
la maladie goutteuse
hyperuricémie?
précipitation au niveau des articulations (urate monosodique) = inflammation
structure
ADN, géométriquement?
structure bicaténaire à orientation opposée
structure
ADN, 1 chromosome = …?
1 molécule d’ADN
structure
ADN, appariemment des bases?
- A=T
- G≡C
adn
≠ conformations 3D, dépendent de ..?
- présence certaines séquence (GC)
- état hydratat° de l’ADN
- conformation syn ou anti de la base par / au désoxyribose
conformation adn
B?
la plus répandue in vivo
- hélice droite
- spirale régulière (chq base espacé de 0.34nm) 10 pb / tour d’hélice
- format° de deux sillons: grand (large et profond); petit
les protéines qui intéragissent avec ADN reconnaissent surtt atomes du grand sillon
conformation adn
Z?
existe dans certaines zones de l’ADN (riches en GC avc 5-méthyl-C)
- axe hélice en zig zag
- 1 seul sillon étroit
- rôle dans l’absorption des contraintes des super enroulements
conformation adn
A?
plus resserrée que forme B
existence in vivo?, existe dans hybrides ADN ARN
structure
ARN, différence avec structure ADN?
- ose = ribose
- Uracile remplace Thymine
- mono caténaires
- peuvent avoir structure secondaire (repliements intrachaine)
classes d’ARN
ARNr, ribosomaux
- interviennent dans la formation du ribosome (ARNr + prot)
- petite SU:
- grande SU:
- interviennent dans la formation du ribosome (ARNr + prot)
- petite SU: ARNr 18S +33prot
- grande SU: ARNr 5S, 5,8S et 28S + 50prot
classes d’ARN
ARNt:
- rôles?
- contiennent des nucléotides atypiques:…?
- conformation ….?
- rôle: transportent AA jsk ribosome lors synth prot
- contiennent nucléotides atypiques: N1-méthylguanine, dyhydrouracile, diméthylguanine, pseudouridine
- conformation 3D en forme de trèfle (repliements intramoléculaire)
classes d’ARN
ARNm:
- rôles?
- synthétisé sous forme de… puis ils sont maturés et portent alors… (sauf ceux qui codent pour …)
- rôle: trasnfèrent la partie informative de l’info génétique de l’ADN (noyau) au ribosome (cytoplasme)
- synthétisé sous forme d’ARN prémessagers puis maturés et portent alors queue polyA (sauf ceux qui codent pour histones)
classes d’ARN
ARNsn, interviennent dans …
maturation des ARNm
classes d’ARN
ARNmi, interviennent dans …
petits ARN synth pour inhiber certains ARNm
classes d’ARN
ARNsi, interviennent dans …
ARN double brin synthétisés pour inhiber certains ARNm
Catabolisme des acides nucléiques
sont dégradés par…?
des nucléases
- désoxyribonucléases = DNAses
- ribonucléases = RNAses
génome
- = ensemble de l’info génétique contenue sous forme d’ADN dans les ¢
- chez l’H, environ x gènes nucléaires + y gènes mitochondriaux
chez l’H, environ 26000 gènes nucléaires + 37 gènes mitochondriaux
génome
génome mitochondriale?
- ADN circulaire (16569 pb)
- hérédité maternelle
- plusieurs 100aine de copies par ¢ (5 à 10/mito * n(mito))
- code pour 13 gènes (SU des prot de la chaîne respiratoire)
- code pour 22 ARNt et 2ARNr
- peu de parties non codantes (pas d’introns)
génome nucléaire
- x paires de molécules d’ADN dans le noyau + chromosomes sexuels (taille: de X à X)
- taille:
- X gènes
- environ X% sous forme d’hétérochromatine (non fonctionnelle)
- 22 paires de molécules d’ADN dans le noyau + chromosomes sexuels (taille: de 45 à 280 Mb)
- taille: 3 * 109 bases
- 26000 gènes
- environ 6% sous forme d’hétérochromatine (non fonctionnelle)
génome
nécessite compaction de l’ADNn sous forme de chromatine:
- euchromatine
- hétérochromatine
- euchromatine: active, organisation en nucléosome
- hétérochromatine: très condensée, difficilement accessible, hyper-méthylée
génome
chromatine, les nucléosomes
- = octamère de prot. → les histones
- disque de 10nm Ø et 6nm d’épaisseur sur lequel 150;200pb d’ADN s’enroulent (compaction de 6)
- entre 2 nucléosomes 20;60pb
génome
chromatine, les histones
- protéines riches en A.A. basiques : LYS, ARG
- partie N-terminale de l’histone est accesible à des modifciations post traductionnelles:
- acétylation, phosphorylation, méthylation
- aigt sur compaction de l’ADN (son accessibilité aux facteurs de transcription)
génome
chromatine, histone H1
→ compaction supplémentaire (*40)
génome
chromatine, compactions supplémentaires
- filaments de 30nm forment des boucles
- boucles s’enroulent en hélice → deux chromatides du chr. (compact° / 10 000)
génome
chromatine, régulation de l’assemblage?
facteurs d’assemblage = facteurs protéiques nucléaires
nécessaires à l ’assemblage des histones
enzymes responsables des modif post-trad permettent remodelage chromatine
- glissement d’octamères pour rendre accessible des séquences d ’ADN
- ouverture de la chromatine par décompaction (acétylation histones neutralise charges + histones –> diminue interactions avec ADN)
génome
proportions codant/non codant?
génome
hétérochromatine?
surtt répartie autour centromères & ds bras courts des chr. acrocentriques ou chr. Y
- Nucléole : ARNr différent de l’hétérochromatine
- non codante
génome
gène,
- définition
- proportion génomique?
- diversité fonctionnelle?
unité physique minimale de ADN capable de délivrer l ’info. nécessaire à la prod. d’une molécule de f(définie) (polypeptide ou ARN)
- 1/3 du génome
génome
ADN très conservé non codant?
- très conservés
- régions régulatrices des gènes
- -> régulation de l’expression des gènes?
génome
classes des gènes: ARN, x gènes?
- ARNr?
ARN: 4800 gènes
- ARNr: 800 (copies alignées en tandem -> synth +++ ARNr nécessaire)
génome
classes des gènes: ARN, x gènes?
- ARNt?
ARN: 4800 gènes
ARNt: 600 répété de 1 à 40 fois f(fréquence A.A.)
génome
classes des gènes: ARN, x gènes?
- ARNsn?
ARN: 4800 gènes
ARNsn: 100aine de gènes
génome
classes des gènes: ARN, x gènes?
- ARNmi?
ARN: 4800 gènes
ARNmi: petite taille (21 à 23 nt) n inconnu
génome
classes des gènes, polypeptides
- taille variable?
- information morcelée, notion d’exons/introns
- partie codante représente…?
- organisation?
- taille variable: moyenne 30Kb
- information morcelée, notion d’exons/introns
- partie codante représente ≈ 5% du gène
- organisation:
- souvent plusieurs copies
- souvent orgnisés en familles de gènes : homologies de séquence ou de fonction (ex: cytochromes p450)
- existe des pseudogènes: copie dépourvue de certaines séquences -> protéine inactive
génome
ADN répété non codant, ADN satellite?
- blocs de séquence répétées en tandem
- surtout dans l’hétérochromatine
- 170 pb répété jsk 5000 fois dans les centromères
génome
ADN répété non codant, ADN mini-satellite?
- localisées→ téloméres ainsi que cibles d’évenement de recombinaison homologues
- blocs [6;24] pb / tandem [1000;2000]*
- +++ polymorphe
génome
ADN répété non codant, ADN microsatellite?
- blocs de courtes séquences (26 pb) répétées en tandem 5 à 50 fois
- 2% du genome
- = dérapage de la réplication
- degré de polymorphisme elevé => marqueurs génétiques de maladies génétiques (études de liaisons)
génome
ADN répété non codant, rétrotransposons?
séquences qui se recopient dans le génôme grâce aux ARN
séquance LINES (long interspersed elements):
- 6 kb, -> prot ayant activité transcriptase inverse et endonucléase.
- permet synthèse d’ADNc qui sera intégré dans génome des régions riches en AT
séquences SINE (short interspersed elements)
- éléments courts, dispersés: 100 à 400pb
- répétition de deux séquences séparées par des séquences TA
génome
ADN répété non codant, transposons?
- blocs de 2 à 3Kb codant pour une transposase
- 3% génôme
- élements inactifs (ADN fossile)
génome
réplication de l’ADN:
- étapes?
- disso de la double hélice (coupe liaisons H)
- synth du brin complémentaire (bidirectionnelle de 5’ en 3’)
génome
réplication de l’ADN, initiation?
- ¢ reçoit signal d’entrée en phase S (avt mitose)
- prot spécifiques se fixent sur la ou les origines de réplication
- des hélicases se fixent sur l’adn pour le rendre monocaténaire (utilise ATP pour rompre liaison H)
- prot SSB (single string binding prot) stabilisent ADN monocaténaire
génome
réplication de l’ADN, élongation:
- enzyme synth brin complémentaire?
- synthétise de …
- il lui faut…
- enzyme synth brin complémentaire: ADN polymérase III
- synthétise de5’ en 3’
- il lui faut: brin matrice, dNTP, amorce
génome
réplication de l’ADN, élongation processivité?
- procaryote
- eucaryote
- eucaryote: 50 b/sec
- procaryote: 500b/sec
génome
réplication de l’ADN, élongation:
- réaction élémentaire?
attaque nucléophile O du C3’ du dernier nucléotide fixé sur le P du phosphate α du nouveau nucléotide
génome
réplication de l’ADN, élongation:
- amorce?
- pour que ADN polymérase démarre synth ADN, PRIMASE synthétise une amorce de 10 à 60 bases
- puis primase se détache et l’ADNpol poursuit l’élongation
génome
réplication de l’ADN, correction d’épreuves?
- fréquence erreurs?
- activité “correction d’épreuves”?
- fréquence erreurs: 1 ttes les 109 bases
- activité “correction d’épreuves”: ADN polymérase:
- après la synth d’un nucléotide, compare l’appariemment des bases
- appariemment correct? NON -> digère le nucléotide activité 3’ -> 5’ exonucléasique
- continue la synthèse
- après la synth d’un nucléotide, compare l’appariemment des bases
génome
réplication de l’ADN, terminaison?
- arrivé à un signal de terminaison: polymérase se détache
- amorces ARN digérées par RNAse H spécifique hétéroduplexes ARN/ADN
- lacunes comblées / ADN polymérase type I (+ d’erreurs que III)
- ligase lie les fragments
- 2 copies d’ADN se séparent
génome
extrémité télomériques:
- amorces ARN ne peuvent pas synth à l’extrémité 3’ → raccourcissement chaque réplication
- pour éviter ce phénomène → séquences répetées
- télomérase, activité et expression?
- synthétise séquence TTAGGG sans matrice d’ADN
- possède activité retrotranscriptase
- exprimée dans les ¢ germinales & ¢ cancéreuse
- expression faible dans les somatiques (-> raccourcissement des télomères)
- application: cible anticancéreux, lutte contre le vieillissement
génome
mutation, définition?
tte modification stable de séquence dans ADN
→transmise aux générations cell (somatique) ou humaines suivantes (germinales)
mutations
causes?
- rayonnements: ionisants; UV
- agents chimiques: exogènes (hydrocarbures aromatiques); endogènes (ROS)
- virus
- réplication, recombinaison
mutation
lésions secondaire aux rayonnements (UV ou autre)
→énergie peut provoquer
- cassures de l’ADN
- pontages ADN prot
- pontages ADN ADN: entre 2 thymines adjacentes → dimères de thymines (UV)
mutation
mécanisme d’action des R.O.S.
→R.O.S. provoquent des
- adduits à l’ADN
- pontages ADN prot
- oxydation de la Guanine → 8-oxyguanine (s’apparie avec A ou C)
mutation
induction système de réparation des mutations?
- détection présence de dommages importants par la prot p53 (facteur de transcription)
- activation systèmes de réparation (après blocage du cycle cellulaire)
- entrée en apoptose, si dommages trop importants
mutation
systèmes de réparation:
- lésions simples brins?
- lésions doubles brins?
-
lésions simples brins:
- activité correctrice d’épreuve de l’ADN polymérase
- système de réparation des mésappariements
- réparation par excision de base
- réparation par excision de nucléotide
-
lésions doubles brins:
- réparation non homologue
- réparation homologue
mutation
systèmes de réparation, erreurs d’appariement
= sytème mismatch repair (MMR), corrige anomalies d’appariement laissées lors de réplication juste après réplication (avt méthylation)
- brin père est reconnu par la méthylation
- coupure du brin non méthylé où mésappariemment (2 à 16 bases)
- resynthèse / ADN polymérase
- ADN ligase
mutation
systèmes de réparation, par excision de base
= sytème base excision repair (BER), reconnaissance d’anomalies sur les bases de l’ADN (désamination, oxydation…)
- digestion N-glycosidique → genèse d’un trou dans l’ADN = site AP (apurique ou apyrimidique)
- →endonucléase sur le site AP (clive entre sucre & phosphate)
- synthèse base complémentaire à partir de l’extrémité 3’OH par une ADN polymérase
- ADN ligase
mutation
systèmes de réparation, par excision de nucléotide
= sytème nucleotid excision repair (NER), reconnaissance d’anomalies sur les bases de l’ADN (dimères thymine, pontage covalents interbrins..)
-
+++ protéines interviennent:
- XP-A reconnait liaison covalente
- recrutement facteurs protéiques
- excision 29 nucléotides
- resynthèse par ADN polymérase
- intervention ligase
mutation
systèmes de réparation, non homologue
- concerne cassures doubles brin ADN
- protection cassure vis à vis nucléases
- puis action d’une ligase
mutation
systèmes de réparation, homologue
- échange matériel génétique entre 2 régions homologues du génome situées:
- sur le même chromosome
- chromosomes homologues
- a lieu au cours de la mitose / méiose
- suite à la création coupure double brin, stabilisation par SSB
- échange de brins complémentaires = chiasma
- intervention d’une ligase
génome
ARN polymérase:
- rôle
- fonctionnement
- propriétés
- permet de recopier partie ADN du génome en ARN messager
- démarre copie au site de démarrage transcription (noté+1)
- en 5’, on trouve partie promotrice du gène (permet de moduler transcription)
- ARN polymérase progresse le long du gène et transcrit un des deux brins jsk site de terminaison
propriétés:
- nécessite matrice ADN, ne nécessite pas d’amorce, synthétise l’ARN de 5’ en 3’
- recopie le brin matrice en se déplaçant de 3’ en 5’
génome
ARN polymérase, ≠ ?
- ARN pol I → transcrit les gènes de classe I (ARNr)
- ARN pol II → transcrit les gènes de classe II (ARNm, ARNsn, ARNmi)
- ARN pol III → transcrit gènes de classe III (ARNt et ARN 5S)
