Intra - D Flashcards
Quels sont les principaux événements de maturation de l’ARNm dans le noyau avant son exportation vers le cytoplasme ?
Après la transcription de l’ADN, un ARN pré-messager (ou ARNnh) est produit, comprenant des introns et des exons. Ce transcrit subit plusieurs étapes de maturation avant de devenir un ARN messager mature. D’abord, une coiffe est ajoutée à l’extrémité 5’ du transcrit primaire pour le protéger de la dégradation et faciliter la liaison des ribosomes pour la traduction. Ensuite, une queue poly(A) est ajoutée à l’extrémité 3’ de l’ARNm pour stabiliser l’ARN et également jouer un rôle dans la terminaison de la transcription et l’exportation vers le cytoplasme.
Que se passe-t-il une fois que l’ARNm a été exporté dans le cytoplasme et atteint son site de traduction ?
Après l’exportation vers le cytoplasme, l’ARNm est remodelé grâce à des protéines régulatrices (RBPs) et ciblé vers sa destination spécifique dans la cellule (par exemple, le cortex cellulaire). Une fois à destination, l’ARNm est traduit localement en protéine par les ribosomes, puis subit éventuellement une dégradation par des mécanismes de décapage et de déadénylation pour réguler sa durée de vie.
Comment l’épissage et l’épissage alternatif influencent-ils la structure de l’ARNm final ?
Lors de l’épissage, les introns (séquences non codantes) sont retirés du transcrit primaire, et les exons (séquences codantes) sont réunis pour former l’ARNm mature.
L’épissage peut être alternatif, ce qui signifie que certains exons peuvent être inclus ou exclus de l’ARNm final, ce qui donne lieu à plusieurs isoformes d’ARNm à partir d’un même gène.
Que représentent les exons et les introns dans la maturation des ARNm ?
Les exons sont les segments de l’ARN qui sont retenus dans l’ARNm mature, tandis que les introns sont excisés lors de l’épissage.
Quelle est la structure de la coiffe à l’extrémité 5’ des ARNm ?
C’est une 7-méthylguanosine liée via un pont 5’-5’ triphosphate.
Quand cette coiffe est-elle ajoutée ?
Elle est ajoutée avant que l’ARNm n’atteigne une longueur de 30 nucléotides.
Quelles sont les étapes enzymatiques pour ajouter la coiffe à l’ARNm ?
- L’ARN triphosphatase enlève un phosphate à l’extrémité 5’ de l’ARN.
- La guanylyl transférase ajoute un GMP à l’extrémité 5’.
- La méthyltransférase ajoute des groupes méthyle sur la guanine et un autre nucléotide proche.
Quels sont les rôles de la coiffe sur l’ARNm ?
- Elle protège l’ARNm de la dégradation par les exonucléases 5’→3’.
- Elle aide à l’exportation des ARNm du noyau.
- Elle augmente l’efficacité de la traduction de l’ARNm.
- Elle contribue à l’épissage approprié des ARNm.
Pourquoi la coiffe est-elle essentielle pour la stabilité de l’ARNm ?
Sans la coiffe, l’ARNm est plus susceptible d’être dégradé par les exonucléases, ce qui diminue sa stabilité et sa capacité à être traduit en protéines.
Pourquoi l’extrémité 3’ des pré-ARNm eucaryotes est-elle variable et comment cette variabilité est-elle corrigée ?
L’extrémité 3’ est variable à cause de la terminaison imprécise de la transcription. L’ajout d’une queue poly-A (~250 nucléotides) permet de corriger cette différence.
Quelles sont les deux réactions impliquées dans l’ajout de la queue poly-A ?
- Clivage 10-35 nucléotides après le signal AAUAAA ou <50 nucléotides avant le site riche en G/U.
- Synthèse de la chaîne poly-A par la poly-A polymérase (PAP).
Quel est le rôle du signal poly-A (AAUAAA) et de la région riche en G/U dans la polyadénylation ?
Le signal poly-A (AAUAAA) indique l’endroit où l’ARNm doit être clivé.
La région riche en G/U, quant à elle, aide à recruter des protéines en trans qui facilitent ce clivage (CPSF, CFI, CFII et CStF).
Pourquoi le clivage est-il nécessaire dans la polyadénylation et que se passe-t-il après ?
Le clivage permet de libérer l’extrémité 3’ de l’ARNm.
Ensuite, la poly-A polymérase (PAP) ajoute progressivement une queue poly-A pour stabiliser l’ARNm, aidée par des interactions entre ces protéines en trans et la région G/U.
Quel est le rôle de la poly-A polymérase (PAP) et de PABII dans ce processus, et comment ces protéines interagissent-elles avec l’ARNm ?
PAP ajoute lentement les premiers résidus de poly-A, puis PABII accélère cette étape en ajoutant rapidement une longue queue poly-A.
Quels sont les rôles principaux de la polyadénylation dans la maturation de l’ARNm ?
- Elle protège l’ARNm de la dégradation par les exonucléases 3’→5’.
- Elle peut stimuler la traduction dans certains systèmes en circularisant l’ARNm via l’interaction avec la coiffe.
- Elle aide à l’exportation des ARNm du noyau.
Quelle est la fonction additionnelle de la poly-A sur d’autres types d’ARN ?
Sur d’autres types d’ARN (tRNA, snRNA, rRNA, snoRNA, ARN bactériens), l’ajout de poly-A peut cibler la dégradation via l’exosome ou le dégradosome.
Qu’est-ce que l’épissage et pourquoi est-il essentiel dans la maturation des ARNm ?
L’épissage est le processus de retrait des introns et de liaison des exons pour former un ARNm mature. Il permet de générer plusieurs isoformes à partir d’un même gène.
Comment l’épissage a-t-il été découvert ?
L’épissage a été découvert grâce à l’hybridation entre l’ADN et l’ARNm du gène de l’ovalbumine de poule.
Les boucles observées dans la micrographie électronique montrent que certaines parties de l’ADN (les introns) ne sont pas retrouvées dans l’ARNm mature, révélant ainsi que ces segments sont retirés lors de l’épissage.
Quelles sont les séquences consensus présentes au niveau des sites d’épissage et pourquoi sont-elles importantes ?
Les séquences consensus se trouvent au niveau des sites d’épissage 5’ (GU) et 3’ (AG) ainsi qu’au niveau du point de branchement.
Elles sont essentielles pour la reconnaissance correcte des sites d’épissage par la machinerie d’épissage, garantissant un retrait précis des introns.
Quelle est la différence entre les séquences d’épissage des introns de la classe majeure et de la classe mineure ?
Les introns de la classe majeure et mineure diffèrent par leurs séquences consensus au niveau des sites d’épissage 5’, du point de branchement et des sites d’épissage 3’.
- Classe majeure : Le site d’épissage 5’ présente une séquence consensus commençant par GU, et le site d’épissage 3’ se termine par AG.
- Classe mineure : Les introns mineurs ont des séquences légèrement différentes au niveau des sites d’épissage et du point de branchement, ce qui nécessite l’utilisation d’une machinerie d’épissage spécifique.
Quelle est la première étape de l’épissage au niveau moléculaire ?
La première étape consiste en une réaction de transestérification où le groupe hydroxyle 2’-OH d’un résidu A spécifique du point de branchement attaque le phosphate en 5’ de l’intron.
Cette attaque forme une liaison 2’-5’ entre l’oxygène du résidu A et le phosphate du site d’épissage 5’, libérant ainsi l’exon 1. Cela crée une boucle ou un lasso à partir de l’intron.
Qu’est-ce qui se forme lors de la deuxième étape de l’épissage et que se passe-t-il après ?
Lors de la deuxième transestérification, la liaison entre le phosphate 5’ de l’exon 2 et l’oxygène 3’ de l’intron est rompue.
L’exon 2 est alors libéré et relié à l’exon 1 via une nouvelle liaison phosphodiester 3’-5’.
Le lasso intronique, désormais excisé, est dégradé par des nucléases.
Quelle méthode est utilisée pour analyser les intermédiaires d’épissage ?
Une électrophorèse sur gel est utilisée pour séparer les ARN de différentes longueurs correspondant aux intermédiaires d’épissage. Des cellules HeLa marquées radioactivement permettent de suivre la transformation de l’ARN précurseur en ARN épissé.
Quels sont les principaux produits observés lors de l’analyse des intermédiaires d’épissage ?
- ARNm initial
- Exons épissés
- Lasso d’intron excisé
- Exons seuls
Comment a-t-on découvert que les introns adoptent une forme de lasso ?
La forme en lasso de l’intron a été mise en évidence par des expériences d’électrophorèse, où la migration plus lente du fragment d’intron excisé par rapport à ce qui serait attendu d’une forme linéaire a suggéré qu’il s’agissait d’une structure circulaire ou en boucle.
Des études plus approfondies ont confirmé que l’intron excisé est retenu temporairement sous cette forme avant d’être dégradé.
Qu’est-ce que le spliceosome et de quoi est-il composé ?
Le spliceosome est un complexe ribonucléoprotéique (RNP) formé de plus de 100 protéines et de 5 petits ARN (snARN).
Il se compose de 5 sous-complexes appelés snRNP (U1, U2, U4, U5, U6), qui sont recrutés de manière dynamique au cours du processus d’épissage.
Que signifie le recrutement dynamique des snRNP dans le processus d’épissage ?
Le recrutement dynamique signifie que plusieurs sous-unités des snRNP sont recrutées puis relâchées au fur et à mesure du processus d’épissage.
Ces interactions se produisent de manière séquentielle et coordonnée pour catalyser l’excision des introns et la réunion des exons.
Quel rôle jouent les ions Mg²⁺ dans l’activité du spliceosome ?
Les ions Mg²⁺ sont essentiels pour coordonner les réactions de transestérification au niveau du site actif du spliceosome, facilitant les étapes d’épissage.
Qu’est-ce que l’épissage alternatif et pourquoi est-il important ?
L’épissage alternatif est un processus qui permet de produire différentes versions d’ARNm (isoformes) à partir d’un même gène. Ce processus est essentiel car il permet de générer plusieurs protéines différentes, augmentant ainsi la diversité fonctionnelle des protéines à partir d’une seule séquence d’ADN.
Quels sont les différents types d’épissage alternatif ?
a) Sélection de site d’épissage alternatif en 5’
b) Sélection de site d’épissage alternatif en 3’
c) Inclusion ou exclusion d’exon ‘cassette’
d) Exclusion ou rétention d’un intron
Qu’est-ce que l’épissage alternatif en 5’ et en 3’ ?
En 5’ : Ici, le début de l’intron est modifié en changeant le site d’épissage situé en 5’. Cela change la jonction entre l’exon et l’intron, produisant ainsi une nouvelle version de l’ARNm.
En 3’ : Ce cas concerne le site d’épissage à l’extrémité 3’ de l’exon. Il est modifié pour créer une jonction différente entre l’exon et l’intron, générant une autre variante de l’ARNm.
Qu’est-ce que l’inclusion ou l’exclusion d’un exon ‘cassette’ ?
Un exon entier (appelé exon ‘cassette’) peut être inclus ou exclu de l’ARNm final. L’exclusion de cet exon pourrait modifier la fonction de la protéine produite, car certaines séquences importantes peuvent être manquantes.
Qu’est-ce que la rétention d’un intron ?
Un intron, qui est normalement retiré, peut être retenu dans l’ARNm final. Cela pourrait modifier la traduction de l’ARNm en protéine, changeant ses propriétés.
Qu’est-ce que le gène DSCAM et quelle est son importance ?
DSCAM (Down Syndrome Cell Adhesion Molecule) est un gène impliqué dans la guidance axonale des neurones, régulant comment les axones se connectent et évitent de se lier à des dendrites du même neurone.
Qu’est-ce qui rend l’épissage du gène DSCAM si extrême ?
L’épissage alternatif du gène DSCAM se fait de manière mutuellement exclusive sur certains exons, permettant ainsi la production d’une vaste gamme d’isoformes de la protéine. Cette diversité offre à chaque neurone la possibilité d’exprimer une isoforme unique de DSCAM, assurant ainsi la spécificité des interactions entre les dendrites.
