III.A. La Transcription Procaryote

Question 1

Combien d’enzyme catalyse la transcription chez les bactéries?

Answer 1

Une seule: RNA polymérase
Activité polymérasique 5’-3’
Copie le brin matrice en ARN

Question 2

Pour la synthèse on a besoin de?

Answer 2

• des 4 rNTP: UTP, ATP, GTP, CTP
• ions Mg2+

Question 3

Brin transcrit est brin sens ou antisens?

Answer 3

Brin antisens 3’-5’ = brin non codant = brin matrice

Question 4

V/F : l’ARN nouvellement synthétisé ne reste pas apparié: plusieurs ARN Pol peuvent donc agir en même temps en se suivant les unes après les autres

Answer 4

Vrai

Question 5

On a besoin d’amorce ou pas?

Answer 5

Non. L’ARN Polymérase n’a pas besoin d’amorce: elle initie la transcription ”de novo”

Question 6

Est-ce que toutes les régions du génome sont transcrites?

Answer 6

Non. Seules certaines régions du génome sont transcrites: des régions spécifiques détermine l’initiation et la terminaison de la transcription.

Question 7

Où se fait l’initiation?

Answer 7

Au niveau des promoteurs
La polymérase se déplace le long de celui-ci et deébute la transcription au site +1
Elle s’arrête au niveau de certaines régions = terminateurs

Question 8

ARN Polymérase d’E.Coli

Answer 8

Composées de 6 sous-unités: complexe d’environ 500kD
Le cœur = α2ββ’ω
- ββ’ : site actif de l’enzyme
- αα : assemblage de l’ARN Pol, association non spécifique au promoteur
- ω : stabilité de l’enzyme, pas essentielle à la viabilité ou à l’activité

Question 9

V/F: ARN invitro peut en principe initier la transcription à n’importe quel endroit du génome

Answer 9

Vrai. Mais la transcription ne s’effectue qu’au niveau de certaines régions spécifiques du génome.

Question 10

Quel intérête de l’addition du facteur sigma à l’enzyme cœur α2ββ’ω?

Answer 10

Formation de l’holoenzyme α2ββ’ωσ permet la reconnaissance des régions promotrices.
Plusieurs facteurs σ différents dont différents mécanismes de régulation

Question 11

Quel est le facteur σ prédominant?

Answer 11

σ^70
Les promoteurs reconnus par les ARN Polymérase contenant σ^70 ont tous les mêmes caractéristiques.

Question 12

Structure type d’un promoteur d’E.coli reconnu par le facteur σ^70

Answer 12

-35 : hexamère
-10 : Pribnowbox

Question 13

Séquences consensus des promoteurs chez E.Coli

Answer 13

-35 : 5’ TTGACA 3’
16-19 bases
-10: 5’ TATAAT 3’
5-9 bases
Purine (A ou G)
+1

Les promoteurs dont la séquence se rapproche le plus du consensus sont généralement plus forts que ceux qui en diffèrent.

Question 14

Protéines régulatrices (activateurs ou répresseurs) se fixent sur?

Answer 14

Opérateur

Question 15

Étapes de la transcription

Answer 15

• initiation de la synthèse d’ARN
• Elongation du brin d’ARN naissant
• Terminaison

Question 16

Initiation de la transcription

Answer 16

• Reconnaissance du promoteur par σ et fixation de l’ARN Pol sur une région -55 à +20
• Changement de conformation de l’ARN Pol : ouverture des brins au niveau de paires de base riches en A T
• plusieurs tentatives d’initiation: courts transcrits de 9 nt ou moins jusqu’à synthèse d’un ARN d’environ 10 nuc
• dissociation du facteur sigma pour que l’enzyme puisse avancer

Question 17

Le complexe holoenzyme binaire est fermé et réversible

Answer 17

Vrai

Question 18

L’élongation

Answer 18

À 37°C
Rythme 40 nu/s
Complexe ternaire ouvert: ADN + ARN + Enzyme cœur
Pendant toute la transcription, une dizaine de nucléotide restent hybridés à l’ADN
Dimère NusA se fixe sur l’enzyme cœur, plus tard 3 protéines additionnelles Nus B, E et G se joindront au complexe transcriptionnelle

Question 19

La terminaison

Answer 19

La transcriprtion s’arrête toujours au même endroit du gène: au niveau de séquences nucléotidiques spécifiques appelées terminateurs.
Dissociation du complexe transcriptionnel

Question 20

Deux types de terminateurs selon qu’ils nécessitent la présence d’une protéine additionnelle (protéine Rho)

Answer 20

• terminateurs Rho indépendants: arrêt de la transcription quand l’ARN Polymérase atteint le Terminateur (en aval decla séquence codante)
• terminateurs Rho dépendants: intervention de la protéine Rho

Question 21

UTR

Answer 21

UnTranslated Region
Après le codon stop

Question 22

Terminaison Rho indépendante composées de :

Answer 22

• séquences d’ADN palindromiques riches en paires G-C (3 liaisons hydrogènes fortes) à 20-30 bases du point de terminaison. => permettent la formation d’une structure en épingle à cheveux (tige-boucle) entre 2 régions complémentaires de l’ARN : Blocage/ralentissement de l’enzyme
• une séquence riche en A: conduit à la formation d’un hybride ADN - ARN peu stable (2 liaisons hydrogènes) ce qui permet le décrochage de l’ARN Pol

Question 23

Terminaison Rho dépendante

Answer 23

• intervention d’une protéine Rho = hexamère à activité ATPasique: ATPase RNA dépendante s’attache à un site sur l’ARN = rut (Rho utilization site)
• site optimal:
  • 40 nucléotides environ qui ne forment pas structure secondaire (restent simple brin)
  • riche en résidus C
  • situé après le stop car Rho ne se fixe qu’à de l’ARN dépourvu de ribosomes
  • suivit de séquences palindromiques (structures secondaire) (pas de seq riche en T)
  • Rho rattrape l’ARN Pol lorsqu’elle marque un arrêt à cause des structures secondaires
  • dissociation de Rho

Question 24

Activité de RNAPol d’E.coli

Answer 24

La RNApol d’E. coli capable de se fixer aux promoteurs est [l’holoenzyme] . Cette enzyme est constitué des sous unités [2abb’s (2 alpha, béta, béta’, sigma)]. Quand l’initiation de la transcription est réussie le facteur [sigma] quitte l’ARNpol. [l’enzyme coeur] commence à se déplacer prenant en charge l’élongation.

Question 25

V/F: les terminateurs rho dépendants et rho indépendants contiennent des séquences palindromiques.

Answer 25

Oui les deux types de terminateurs rho dépendants et rho indépendants contiennent des séquences palindromiques. Dans les deux cas en effet la RNApol va faire une pose, engendrée par les structures tiges boucles issues de ces palindromes interrompus.

Question 26

V/F: la protéine Rho est une ATPase ARN dépendante

Answer 26

Oui. Elle dissocie le complexe de transcription, libérant. l’ARN en consommant de l’ATP. Elle exerce cette activité en étant fixée à l’ARN (ARN dépendante).

Question 27

Combien de méthode de la correction des erreurs occasionnelles de laréplication?

Answer 27

2
- Edition par ARNPol I et III
- Réparation : faisant intervenir MutS, MutL, MutH

Question 28

Qu’est-ce qu’un dommage?

Answer 28

Un dommage: tout changement introduisant une déviation dans la structure de la double hélice

Question 29

Deux grands catégories de dommage

Answer 29

• Changements affectant 1 seule pb: Distorsion structurale mineure de la double hélice. Généralement la distorsion persiste jusqu’à la réplication suivante -> 2 molécules différant par une pb = mutation
• Distorsion structurale majeur: Exemples:
• Introduction de liaisons covalentes entre les bases
• de brins opposés
• du même brin, comme les dimères de thymine causés par l’exposition aux UV
• Ajout de groupements –CH3 méthylation des guanines (alkylation)
• Perte d’une base comme l’adénine (dépurination)

Conséquences : problèmes structuraux qui peuvent être générateurs de mutations tant qu’ils ne sont pas éliminés.