La transcription Flashcards
Qu’est-ce qui compose un nucléotide d’ARN (3)?
Un nucléotide ARN : P + sucre (ribose) + base (A-U-C-G)
Définir ARN.
ARN : une chaîne monocaténaire de ribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters.
Quelles sont les différences entre ARN et ADN (3)?
o L’ARN est simple brin (mais ce brin peut former des repliements par appariements de ses bases)
o Présence d’un groupement OH en 2’ du sucre
o Remplacement de la base thymine (T) par l’uracile (U)
Le groupement hydroxyle sur le 2e carbone (2’-OH) a des incidences multiples sur la structure de l’ARN. Quelles sont-elles (2)?
o Sur le plan chimique : cette fonction alcool rend l’ARN plus sensible à l’hydrolyse alcaline.
o La présence des deux oxygènes en cis sur les positions 2’ et 3’ rend possible la cyclisation du phosphate sur les positions 2’ et 3’. Cette cyclisation du nucléotide provoque une coupure de la chaîne ribose-phosphate.
Uracile vs Thymine : Quelle synthèse est moins couteuse?
La synthèse de l’uracile est moins ‘‘coûteuse’’ pour les organismes vivants que la thymine (un CH3 en moins).
Uracile vs Thymine : Qui ne peut pas être utilisé dans l’ADN?
En revanche, l’uracile ne peut pas être utilisée dans l’ADN
Pourquoi l,uracile ne peut pas être utilisée dans l’ADN?
Une des altérations spontanées (hydrolytiques) FRÉQUENTE des bases azotées est la désamination de cytosine qui la transforme en uracile.
Une enzyme de réparation, uracil DNA glycosylase (UDG) est responsable d’enlever le U avec création d’un site AP (qui sera remplacé par un nouveau C par complémentarité). Il en suit que le U ne peut pas se trouver « normalement » dans l’ADN, pour ne pas être confondue avec une mutation.
—> La thymine est donc utilisée
Vrai ou faux : L’ARN n’est pas capable de produire des structures secondaires.
Faux : L’ARN est capable de produire des structures secondaires très variées (des boucles, des nœuds…).
Que produit la somme ds structures secondaires de l’ARN? Qu’est-ce que cela permet (3)?
La somme des structures secondaires produit la forme finale en 3 dimensions qui est analogique à la structure tertiaire chez les protéines.
—> Donne plus de stabilité à l’ARN et
—> peut conférer des activités enzymatiques (ex. ribozymes).
—> Un nouvel appariement est possible G-U : diversification des structures secondaires.
Rôle ARN ribosomal.
Composante ARN du ribosome
Rôle ARN de transfert.
Adaptateur entre l’ARNm et les acides aminés
Rôle ARN messager.
ARN codant pour la traduction en protéines
Classer les ARN selon leur masse totale.
ARNr > ARNt > ARNm
Classer les ARN selon leur nombre/cellules.
ARNt > ARNr > ARNm
Qui détermine la séquence de l’ARN par appariement des bases? Quelles sont les règles (3)?
La séquence monocaténaire d’ADN (brin matrice) détermine la séquence de l’ARN par appariement des bases selon les mêmes règles que durant la réplication:
o ouverture du db d’ADN,
o appariement antiparallèle entre sb ADN-ARN,
o complémentarité C-G, G-C, T-A et A-U.
Par qui est réalisée la transcription de l’ADN en ArN?
La transcription de l’ADN en ARN est réalisée par l’ARN polymérase ADN dépendante
Quelles sont les fonctions de l’ARN polymérase ADN dépendante (3)?
—> Elle s’attache sur une séquence d’ADN (promoteur),
—> Ouvre le db d’ADN et
—> Synthétise de l’ARN complémentaire au brin matrice de l’ADN en additionnant les ribonucléotides (rNTPs) sur 3’-OH.
Au fur et à mesure que l’ARN polymérase ADN dépendante se déplace sur l’ADN en direction 3’→5’ (lecture de la matrice), il y a…
déroulement d’un tour de double hélice à la fois.
—> L’ARN derrière la polymérase se détache du brin matrice d’ADN pendant que celui-ci s’apparie à nouveau avec le brin codant pour reformer la double hélice.
Dans l’ADN, brin matrice vs le brin codant?
Brin matrice: le brin “lu” par l’ARN pol.
Brin codant: le brin avec la même séquence que l’ARN produit.
Vrai ou faux : La forme et l’organisation générale de l’ARN polymérase (« pince de crabe ») est similaire chez toutes les espèces, malgré les disparités dans les séquences codant cette protéine.
Vrai
Dans quelle partie de l’ADN polymérase se trouve le plus de similitudes vs le plus de variétés?
—> Le plus de similitudes au niveau de son site interne (site catalytique) qui s’occupe de la transcription.
—> La périphérie de l’enzyme est très variable et reflète les interactions avec les protéines régulatrices propres à chaque espèce.
L’ARN polymérase possède combien d’entrées-sorties? Combien de site actif?
L’ARN polymérase possède 5 entrées-sorties et un site actif de synthèse.
1 entrée de rNTP
2 sortie d’ARN
3 entrée de db d’ADN
4 sortie du brin codant
5 passage du brin matrice (emplacement du site actif)
Caractéristiques du site catalytique (site actif) de l’ADN polymérase (3). (Constitué de quoi, situer où, fonctionne comment)
o Constitué de régions des deux plus grandes sous-unités β et β’,
o Se situe à la base de la pince, dans une région appelée le «centre catalytique».
o Fonctionne suivant le mécanisme catalytique d’addition de nucléotides faisant intervenir deux ions métalliques (Mg2+ et Zn2+)
Combien d’ARN polymérase possède les bactéries vs les eucaryotes? Composée de combien de sous-unités?
Les bactéries ont une seule ARN polymérase composée de 5 sous-unités.
o Les eucaryotes ont 3 ARN polymérase, chacune est composée de plusieurs sous-unités.
Chez les eucaryotes, à quoi servent les ARN polymérase I, II et III? Où sont-elles localisées?
—> ARN pol II (nucléoplasme) : séquences codant les protéines,
—> ARN pol I (nucléole) et III (nucléoplasme) : séquences codant d’autres ARN.
Vrai ou faux : L’ARN Pol n’a pas besoin d’amorce.
Vrai : L’ARN pol n’a pas besoin d’amorce. Elle tient très bien le 1er nd (beaucoup de stabilité implique liaison très spécifique) lorsqu’elle ajoute le 2ième sur le 3’OH du 1er.
La majorité de transcrits procaryotes débutent avec quoi? Quel est le rôle du facteur σ?
La majorité de transcrits procaryotes débutent avec le même nd (adénine). La forme de l’enzyme est adaptée pour pouvoir stabiliser spécifiquement adénine lors d’initiation de la transcription.
o Chez les ARN pol procaryotes, le facteur σ aide à cette étape.
*Des facteurs de transcription généraux (GTF) jouent collectivement le même rôle chez les eucaryotes.
Différences importantes entre réplication et transcription (5).
o La réplication recopie tout le génome et une seule fois par cycle cellulaire, alors que la transcription recopie une région précise du génome, déterminée par les séquences d’ADN spécifiques signalant le début et la fin.
o Ribonucléotides au lieu de désoxyribonucléotides
o L’ARN polymérase n’a pas besoin d’amorce (synthèse de novo) ni d’hélicases
o L’ARN nouvellement synthétisé se détache de la matrice au fur et à mesure. Cela permet: à l’ADN de redevenir db derrière la polymérase et aux plusieurs polymérases de se suivre une après l’autre (plusieurs ARN produits à partir de la même matrice en peu de temps).
o Moins précis : réplication 1 erreur/10000000 nd; transcription 1/10000 (les ARN sont temporaires, les erreurs sont moins importantes)
Vrai ou faux : Le nombre de copies produites est extrêmement variable.
Vrai : régulation de la transcription
Quelles sont les grandes étapes de la transcription (3)?
- Le début: Initiation
—> complexe fermé
—> complexe ouvert
—> complexe de transcription initiale - Le milieu: Élongation
—> complexe ternaire stable - La fin: Terminaison
La position d’un nd donné est définie par rapport à quoi?
la position d’un nd donné est définie par rapport au 1er nd Transcrit:
—> Ceux qui sont avant le nd#1 sont -1, -2, -3 etc.
—> Ceux qui sont après le nd #1 sont +2, +3, +4 etc.
L’Initiation de la transcription se fait en trois étapes, quelles sont-elles?
- L’ARN polymérase se lie au promoteur (une séquence spécifique d’ADN en amont du gène dans les nds «-#»), à cette étape il y a formation du « complexe fermé ».
- La double hélice d’ADN est ouverte sur env. 14 nt - bulle de transcription: il s’agit du « complexe ouvert ».
- Les ribonucléotides initiaux, moins que 10, sont assemblés sur la matrice (processus inefficace): «complexe de transcription initiale». L’enzyme s’y prend à plusieurs reprises avant d’échapper au promoteur (de petits transcrits sont souvent relâchés à ce stade).
Définir promoteur.
Le promoteur est une séquence d’ADN en amont du gène transcrit.
Que déterminent les séquences promotrices?
Les séquences promotrices déterminent les parties du génome à transcrire
Que détermine le promoteur (2)?
La liaison de la polymérase au promoteur se fait dans une orientation particulière,
—> Le promoteur détermine le brin matrice pour la transcription et le sens de la transcription.
Vrai ou faux : Le promoteur détermine l’orientation du gène
Vrai
Par quoi est déterminée la force d’un promoteur?
La « force » d’un promoteur est déterminée par le nombre de transcrits générés à partir de ce promoteur dans un laps de temps donné.
Quels sont les 3 facteurs qui influencent la force d’un promoteur?
o La capacité du promoteur à lier l’ARN polymérase : plus de points de contact entre l’enzyme et la séquence d’ADN = promoteur plus fort. Ces points doivent être reconnus et liés.
o Une isomérisation efficace : le passage du complexe fermé au complexe ouvert. La bulle de transcription apparait rapidement dans un promoteur fort.
o La facilité de l’ARN pol à échapper au promoteur : le passage du complexe de transcription initial vers le complexe ternaire stable (début de la phase d’élongation passé le 10 premiers nds).
Expliquer l’étape de l’élongation.
Lorsque la synthèse dépasse le stade des 10 nd, elle se poursuit jusqu’à la fin.
—> C’est-à-dire que le complexe de transcription initial a réussi à former le complexe ternaire stable
(ARNpol-ADN-ARN).
—> Au fur et à mesure, l’ARN pol ouvre l’ADN devant elle, ferme l’ADN derrière elle, et synthétise l’ARN.
Expliquer l’étape de terminaison.
La terminaison est le signal qui permet de décrocher l’ARN pol et de larguer l’ARN nouvellement synthétisé.
Vrai ou faux : En principe, le «cœur» de l’ARN polymérase (α2ββ’Ѡ) peut initier la transcription n’importe où sur l’ADN.
Vrai
Qui force l’initiation aux promoteurs seulement?
C’est l’ajout de la sous-unité σ , qui «force» l’initiation aux promoteurs seulement.
Qui forme l’holoenzyme?
L’ARN pol. associée à σ forme l’holoenzyme.
Quel est le facteur σ le plus répandu chez E. coli? Que reconnaît-il?
Le facteur σ le plus répandu chez E. coli est le facteur σ70.
Il reconnaît les promoteurs formés de 2 séquences conservées de 6 nucléotides (région «-35» et région «-10»), séparées par 17-19 nds non conservés.
Il y a plusieurs promoteurs σ70. En les comparant, qu’est-il possible de déterminer?
En les comparant ensemble, il est possible
de déterminer une séquence consensus qui représente une séquence optimale.
*Plus un promoteur s’approche du consensus – plus il est fort.
