La transcription Flashcards
1
Q
Qu’est-ce qui compose un nucléotide d’ARN (3)?
A
Un nucléotide ARN : P + sucre (ribose) + base (A-U-C-G)
2
Q
Définir ARN.
A
ARN : une chaîne monocaténaire de ribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters.
3
Q
Quelles sont les différences entre ARN et ADN (3)?
A
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)
4
Q
Le groupement hydroxyle sur le 2e carbone (2’-OH) a des incidences multiples sur la structure de l’ARN. Quelles sont-elles (2)?
A
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.
5
Q
Uracile vs Thymine : Quelle synthèse est moins couteuse?
A
La synthèse de l’uracile est moins ‘‘coûteuse’’ pour les organismes vivants que la thymine (un CH3 en moins).
6
Q
Uracile vs Thymine : Qui ne peut pas être utilisé dans l’ADN?
A
En revanche, l’uracile ne peut pas être utilisée dans l’ADN
7
Q
Pourquoi l,uracile ne peut pas être utilisée dans l’ADN?
A
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
8
Q
Vrai ou faux : L’ARN n’est pas capable de produire des structures secondaires.
A
Faux : L’ARN est capable de produire des structures secondaires très variées (des boucles, des nœuds…).
9
Q
Que produit la somme ds structures secondaires de l’ARN? Qu’est-ce que cela permet (3)?
A
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.
10
Q
Rôle ARN ribosomal.
A
Composante ARN du ribosome
11
Q
Rôle ARN de transfert.
A
Adaptateur entre l’ARNm et les acides aminés
12
Q
Rôle ARN messager.
A
ARN codant pour la traduction en protéines
13
Q
Classer les ARN selon leur masse totale.
A
ARNr > ARNt > ARNm
14
Q
Classer les ARN selon leur nombre/cellules.
A
ARNt > ARNr > ARNm
15
Q
Qui détermine la séquence de l’ARN par appariement des bases? Quelles sont les règles (3)?
A
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.
16
Q
Par qui est réalisée la transcription de l’ADN en ArN?
A
La transcription de l’ADN en ARN est réalisée par l’ARN polymérase ADN dépendante
17
Q
Quelles sont les fonctions de l’ARN polymérase ADN dépendante (3)?
A
—> 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.
18
Q
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…
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.
19
Q
Dans l’ADN, brin matrice vs le brin codant?
A
Brin matrice: le brin “lu” par l’ARN pol.
Brin codant: le brin avec la même séquence que l’ARN produit.
20
Q
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.
A
Vrai
21
Q
Dans quelle partie de l’ADN polymérase se trouve le plus de similitudes vs le plus de variétés?
A
—> 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.
22
Q
L’ARN polymérase possède combien d’entrées-sorties? Combien de site actif?
A
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)
23
Q
Caractéristiques du site catalytique (site actif) de l’ADN polymérase (3). (Constitué de quoi, situer où, fonctionne comment)
A
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+)
24
Q
Combien d’ARN polymérase possède les bactéries vs les eucaryotes? Composée de combien de sous-unités?
A
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.
25
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.
26
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.
27
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.
28
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)
29
Vrai ou faux : Le nombre de copies produites est extrêmement variable.
Vrai : régulation de la transcription
30
Quelles sont les grandes étapes de la transcription (3)?
1. Le début: Initiation
—> complexe fermé
—> complexe ouvert
—> complexe de transcription initiale
2. Le milieu: Élongation
—> complexe ternaire stable
3. La fin: Terminaison
31
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.
32
L’Initiation de la transcription se fait en trois étapes, quelles sont-elles?
1. 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 ».
2. La double hélice d’ADN est ouverte sur env. 14 nt - bulle de transcription: il s’agit du « complexe ouvert ».
3. 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).
33
Définir promoteur.
Le promoteur est une séquence d’ADN en amont du gène transcrit.
34
Que déterminent les séquences promotrices?
Les séquences promotrices déterminent les parties du génome à transcrire
35
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.
36
Vrai ou faux : Le promoteur détermine l’orientation du gène
Vrai
37
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.
38
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).
39
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.
40
Expliquer l’étape de terminaison.
La terminaison est le signal qui permet de décrocher l’ARN pol et de larguer l’ARN nouvellement synthétisé.
41
Vrai ou faux : En principe, le «cœur» de l’ARN polymérase (α2ββ’Ѡ) peut initier la transcription n’importe où sur l’ADN.
Vrai
42
Qui force l’initiation aux promoteurs seulement?
C’est l’ajout de la sous-unité σ , qui «force» l’initiation aux promoteurs seulement.
43
Qui forme l’holoenzyme?
L’ARN pol. associée à σ forme l’holoenzyme.
44
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.
45
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.
46
Quels sont les possibles ajouts supplémentaires sur le promoteur σ70 (3)?
o un élément UP devant -35 donne un site de contact additionnel avec l’ARN pol
o un discriminateur situé après -10 aide à stabiliser l’enzyme sur le promoteur
o une extension -10 remplace parfois le -35
47
La sous-unité σ est divisée en quatre régions: N-1-2-3-4-C. Que reconnaisse chacune?
o La région 1 : reconnait le discriminateur et participe dans l’isomérisation
o La région 2 : reconnait le -10 et l’ouvre (complexe ouvert), par la suite, elle stabilise le brin codant de la même façon que les protéines SSB
o La région 3 : reconnait l’extension -10
o La région 4 : reconnait le -35 avec un motif helix-turn-helix (souvent utilisé par les protéines liant l’ADN)
48
L’élément UP est reconnu par qui?
élément UP reconnu par la sous- unité α du cœur de l’enzyme
49
Comment est fait le motif helix-turn-helix?
La région 4 de σ70 lie la séquence -35 du promoteur σ70 via le motif helix-turn-helix:
—> Une hélice s’insère dans le sillon majeur et interagit avec les bases d’ADN (séquence spécifique).
—> La deuxième hélice s’attache sur la charpente de l’ADN (phosphate-sucre).
50
Lors de l’étape 2, l’isomérisation (complexe ouvert), que va faire l’ARN polymérase holoenzyme associée à l’ADN?
L’ARN polymérase holoenzyme associée à l’ADN encourt spontanément un changement de conformation énergétiquement favorable : l’isomérisation en complexe ouvert.
—> L’ADN est ouvert entre -11 et +3.
—> L’isomérisation est irréversible, mais elle a autant de chances de se produire que la dissociation d’holoenzyme de l’ADN.
51
Quels sont les 2 évènements qui se produisent après le changement de conformation du complexe?
1. les pinces (ββ’) se resserrent sur l’ADN db devant l’enzyme
2. la région 1 de σ70 est expulsée du site actif qui peut alors accommoder le brin matrice (cette région est chargée (-) et mime l’ADN)
52
Où passe l’ADN double brin? Brin codant vs brin matrice?
L’ADN double brin passe entre les pinces β-β’. Il est ouvert entre -11 et +3:
o Le brin codant sort par le canal NT (non template strand)
o Le brin matrice traverse le canal T (template strand) dans lequel la transcription en ARN a lieu.
o Finalement, le db de l’ADN est reconstitué en position -11 (dans l’enzyme).
53
Vrai ou faux : Il y a polymérisation d'ARN, l'ARN polymérase se déplace.
Faux : Il y a polymérisation d'ARN, mais l'ARN polymérase ne se déplace pas : elle reste au niveau du promoteur.
54
Pour poursuivre la transcription, il faut…
se libérer du promoteur.
55
À l’étape de compression, que se passe-t-il?
À cette étape des courts ARN sont produits (10 nd et moins) et relâchés.
56
Lors de l’étape 4 de la transcription (transition vers le complexe ternaire stable), l’expulsion de la région 3.2 de σ, permet quoi?
L’expulsion de la région 3.2 de σ (entre 3 et 4, quelques tentatives) qui se situe au cœur du canal de sortie de l’ARN, permet le passage d’ARN naissant nécessaire pour produire des ARN plus long que 10 nd.
o Ce changement affaiblie la liaison de σ à la polymérase qui peut se dissocier : aide l’ARN pol à rompre les interactions enzyme promoteur (s’échapper du promoteur).
57
Vrai ou faux : L’élongation continue de la même façon que durant le complexe initial de transcription.
Vrai : Cette fois, 8-9 nd d’ARN restent appariés à l’ADN matrice et l’excédent se détache et sort de
l’enzyme au fur et à mesure.
58
Vrai ou faux : La dimension de la bulle de transcription est instable.
Faux : La dimension de la bulle de transcription est toujours stable : lorsqu’une pb d’ADN est déroulée en avant, une pb est reformée en arrière.
59
Quels sont les 2 types d’autocorrection?
L’autocorrection = 1 erreur/10000
Augmentent la fidélité des transcrits.
• Correction pyrophosphorolytique, “Ctrl-Z”
—> le dernier nucléotide ajouté est retiré en lui
remettant son groupement PPi perdu
• Correction hydrolytique : retour en arrière et excision d’une séquence de quelques nucléotides.
60
Plusieurs facteurs protéiques participent dans la transcription, que font-ils?
Plusieurs facteurs protéiques participent dans la transcription et aident l’ARN pol en la stimulant, en l’aidant avec la correction hydrolytique ou en permettant de reprendre son travail à la suite d'un arrêt (lorsque l’ARN pol rencontre certains types de mutations sur l’ADN, elle devient bloquée et s’arrête).
61
Qu’est-ce que TRCF? Quels sont ses rôles (2)?
ARN pol bloquée et la protéine TRCF = Transcription-repair coupling factor est capable à la fois:
o d’enlever l’ARN pol
o recruter les enzymes de réparation d’ADN Uvr A-B-C.
—> TRCF se lie à l’ADN en arrière de l’ARN pol, glisse jusqu’à l’enzyme et la collision qui s’en suit provoque soit une reprise des activités de l’ARN pol soit sa dissociation complète
62
Que contient la dernière séquence d’ADN à transcrire?
La dernière séquence d’ADN à transcrire (à la fin du gène) contient 2 régions riches en GC et complémentaires entre elles (flèches jaunes) + une région de poly A (flèche bleue).
63
Une fois transcrites, que fait la molécule d’ARN?
Elle se plie et une tige boucle se forme suivie d’une série de U.
64
Expliquer le mécanisme après la transcription de 2 séquence G-C complémentaires (4 étapes).
1) Détachement prématuré de la 2ième séquence G-C du duplex ARN/ADN pour former la tige-boucle: elle était encore attachée à la matrice, mais les appariements ARN/ARN sont plus stables et donc favorisés.
2) Arrêt de la polymérisation (pause).
3) À présent, l’ARN n’est plus retenu au brin matrice que par les quelques U: L’hybridation U-A étant facilement rompue (interaction faible à 2 liens H), l’ARN peut être libéré du complexe de transcription.
4) L’ARN pol se détache également.
65
Décrire le facteur de terminaison Rho (3).
o un hexamère (6 sous-unités)
o capable de lier l’ARN simple brin sur une séquence rut (rho utilisation).
o se déplace le long de l’ARN en hydrolysant l’ATP comme source d’énergie.
66
Que cause le facteur Rho lorsqu’il rattrape la polymérase?
Lorsqu’il rattrape la polymérase, il cause la dissociation du complexe d’élongation, et donc la terminaison.
67
Décrire les régions rut (2).
o Ces régions sont longues d’env. 40 nt et ne forment pas de structures secondaires.
o Elles se situent après les sites de terminaison de la traduction, ce qui assure qu’elles soient libres de ribosomes.
68
Le génome d’un eucaryote multicellulaire possède ___________ d’espace entre les gènes et tous les gènes sont _____________ (1 ARNm pour 1 protéine).
- beaucoup
-monocistroniques
69
Vrai ou faux : L’expression des gènes doit répondre à la régulation développement.
Vrai : « un tel gène dans une telle cellule et à un tel moment » = une régulation extensive de la transcription.
70
Chez les eucaryotes, 3 ARN polymérases assurent la transcription. Quels sont les rôles?
Les ARN pol I et III : produisent les ARNr et d’autres petits ARN stables comme les ARNt.
—> Ces transcrits doivent être très abondants (>100000 copies par cellule) pour satisfaire les besoins de latraduction.
L’ARN pol II : produit environ 20 000 transcrits ARNm différents/cellule.
—> L’abondance relative de ces transcrits varie de quelques copies à >10 000.
71
Vrai ou faux : La pol II doit donc reconnaître des milliers de promoteurs et les transcrire avec une efficacité variable
Vrai
72
Quelle est la forme de la Pol II?
o La forme générale en “pince de crabe” est similaire à l’ARN pol des procaryotes ainsi que le site catalytique.
o Mais l’ARN pol II eucaryote possède plus de sous-unités en périphérie ce qui lui permet d’interagir avec différents facteurs de transcription.
—> Au total, elle a 12 sous-unités (protomères): RPB1-2-3...12.
73
Que possède la sous-unité RPB1 de l’ARN Pol II?
La sous-unité RPB1 a une extension C terminale (CTD) qui accomplie plusieurs fonctions nouvelles comparativement à l’ARN pol procaryote.
74
Définir la domaine carboxy-terminal (CTD) de la Pol II.
Le domaine carboxy-terminal (CTD): structure spécialisée du grand protomère (RPB I) de l’ARN pol II.
—> répétitions en tandem de l’heptapeptide Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser (26 copies chez la levure, 52
chez les mammifères).
75
Quelles sont les 2 fonctions du CTD de la Pol II?
o Le CTD phosphorylé est permet le passage de l’étape d’initiation à celle d’élongation en recrutant les facteurs d’élongation (il permet d’échapper au promoteur).
o Le CTD est impliqué dans le recrutement des facteurs de maturation des pré-ARNm et dans le couplage de la transcription à la maturation.
76
Vrai ou faux : La phosphorylation de CTD varie selon la phase de la transcription
Vrai
77
Quels sont les sites nécessaires à la régulation de la terminaison de transcription chez la levure (4)?
PAS = site poly A sur le gène (la fin du gène)
ChIP = chromatine immunoprécipitation
Pcf11 et Rtt103 = complexes nécessaires pour détacher l’ARNm et la maturation de ce dernier
78
À quoi correspond la région basale du promoteur chez les eucaryotes?
La région basale du promoteur (core promotor) des gènes transcrits par l’ARN pol II = Le minimum nécessaire pour la transcription in vitro
79
Il y a 4 séquences conservées dans les promoteurs utilisés par l’ARN pol II, quelles sot-elles?
BRE (TFIIB recognition element);
TATA;
Inr (initiator) et
DPE (downstream promoter element).
—> Typiquement, un promoteur est constitué de 2 ou 3 de ces 4 éléments.
80
Que vont reconnaître les facteurs de transcription généraux (TFIIB, TBP et TFIID)?
Les facteurs de transcription généraux (TFIIB, TBP et TFIID) reconnaissent ces séquences (dans les promoteurs de l’ARN Pol II —> BRE, TATA, Inr, DPE) et jouent collectivement le même rôle que la sous-unité σ de E. coli.
81
Où survient la formation du complexe de pré-initiation chez les eucaryotes?
La formation du complexe de pré-initiation survient à la boîte TATA lorsqu’elle est présente.
82
Quel est l’élément le plus fréquent chez tous les promoteurs de l’ARN Pol II?
L’élément Inr est le plus fréquent chez tous les promoteurs.
83
Décrire la boîte TATA.
Les premiers gènes étudiés étaient des gènes viraux ou cellulaires très activement transcrits. Ils contiennent un motif conservé positionné à ≈ -25/-35 pb (TATA) et cette région détermine le site d’initiation de la transcription qui se fait ≈ 25 pb plus loin.
—> Une seule mutation à l’intérieur de la boîte TATA diminue dramatiquement la transcription, mais la séquence entre la boîte TATA et le site d’initiation peut varier sans conséquence.
84
Que permettent les facteurs de transcription généraux (GTF)?
Permettent l’association de l’ARN polymérase au promoteur et l’initiation de la transcription (ouverture de l’ADN + échappement au promoteur).
85
Les GTF sont souvent des complexes…
des complexes protéiques multimériques (composés de plusieurs sous-unités ou protomères), et ils sont désignés TFIIA, TFIIB, TFIIC...
(T= transcription F= factor + numéro de la polymérase + une lettre spécifique à chaque facteur).
86
Quel GTF est le premier à agir?
Le plus grand est le premier à agir, TFIID :
—> constitué de : TBP (TATA binding protein) + 13 TAF (TBP associated factor).
87
Quels sont les rôles des TAF?
Les TAF reconnaissent d’autres éléments du promoteur basal (Inr ou DPE), mais l’interaction TBP-TATA est la plus forte.
Les TAF peuvent aussi réguler l’association TBP-TATA en cachant le site sur le TBP.
88
Quel est le premier GTF à lier le promoteur? Expliquer comment ça se fait (3 étapes).
Le premier facteur de transcription à lier le promoteur est TFIID.
- In vitro, le TBP suffit pour initier la transcription.
1- Le domaine C-terminal de TBP se replie comme une selle autour de l’ADN dans la région de la boîte TATA. Il établit un contact direct avec le sillon mineur de cette région et induit un repliement local de l’ADN.
2- TBP parcourt l’ADN et lorsqu’il rencontre TATA, cette région se plie (la seule séquence qui peut plier sous effet de TBP). Il n’y a pas de reconnaissance de paires de bases.
3- Le rôle du domaine N-terminal de TBP est moins connu, ce domaine est impliqué dans la transcription des snARN (participent dans l’épissage de l’ARNm).
89
Qu’est-ce qui est nécessaire pour recruter les autres GTF?
L’association TBP-TATA est une plateforme nécessaire pour recruter les autres GTF.
90
TFIIB est un facteur monomérique, quel est son rôle?
o Son domaine C-terminal établit un contact à la fois avec TBP, l’élément BRE et l’ADN situé après TATA.
o Son domaine N-terminal s’étend vers le site d’initiation et fait contact avec Pol II lorsqu’elle arrive. Il s’insère dans le canal de sortie d’ARN (comme la région 3.2 chez σ proca).
91
Que peut faire le complexe formé de TFIIF et de Pol II?
Le complexe formé de TFIIF et de Pol II peut ensuite se lier au promoteur, positionnant la polymérase au site d’initiation.
—> Cette liaison stabilise l’agrégat ADN-TBP-TFIIB.
92
Deux autres facteurs de transcription généraux doivent se lier avant que les 2 brins d’ADN ne soient séparés pour permettre la transcription, quels sont-ils?
Le tétramère (4 protomères) TFIIE se lie au complexe —> Création d’un site de liaison pour le facteur TFIIH.
La liaison de TFIIH complète le complexe d’initiation. C’est un très gros facteur, avec une masse similaire à celle de l’ARN polymérase!
93
Quelles sont les rôles de TFIIH (3)?
3 activités: hydrolyse de l’ATP, hélicase, phosphorylation de CTD.
94
Une des sous-unités de TFIIH possède une activité hélicase utilisant l’énergie de hydrolyse de l’ATP, qu’est-ce que cela permet?
—> Le tout forme alors l’équivalent d’un complexe ouvert chez les bactéries et l’ADN du brin matrice au site d’initiation se lie au site actif de la polymérase.
—> Si les nucléotides sont présents, la polymérase commence à synthétiser l’ARN.
95
Lorsque l’ARN pol s’éloigne du site d’initiation, qu’est-ce qui se passe?
1) une autre sous-unité de TFIIH phosphoryle le CTD de l’ARN pol
2) TBP demeure liée à la boîte TATA, mais les autres facteurs se dissocient
3) ARN pol « échappe » au promoteur
96
La transcription est initiée in vitro par la liaison des facteurs de transcription généraux dans l’ordre (5 étapes).
1) TBP: lie TATA + site pour TFIIB
2) TFIIB: donne de l’ancrage aux autres
3) Un complexe Pol II/TFIIF embarque
4) TFIIE: permet de recruter TFIIH
5) TFIIH (hélicase): séparation db ADN et phosphorylation du CTD de pol
97
In vivo, la transcription requiert _____
Le facteur TFIIA
98
Durant l’élongation, le CTD va être ________
Phosphorylé par d’autres protéines
99
Vrai ou faux : Des complexes remodelant sont requis pour donner accès au génome à l’ARN polymérase et aux facteurs de transcription généraux.
Vrai
100
Définir le complexe médiateur. Quel est son rôle?
Le complexe médiateur est un énorme complexe protéique (plus de 20 sous-unités) qui contient des modificateurs de nucléosomes et des remodelants de la chromatine.
—> Il s’associe avec l’ARN pol II et les différents facteurs de transcription,
activateurs et inhibiteurs.
101
Que va affecter l’élimination d’une sous-unités du complexe médiateur?
L’élimination d’une sous-unité particulière n’affecte généralement l’expression que d’un sous-ensemble de gènes (selon l’activateur / inhibiteur avec lequel elle faisait l’interaction).
102
Que permet la phosphorylation de CTD?
La phosphorylation de CTD permet le recrutement des facteurs d’élongation.
—> Ces facteurs stimulent la polymérase et permettent une synthèse plus rapide de l’ARN.
—> Certains d’entre eux aident à la correction (similaire à la correction hydrolytique chez les procaryotes).
103
Vrai ou faux : D’autres facteurs recrutés par CTD-P agiront pendant la maturation de l’ARN.
Vrai
104
Qu’est-ce qui est nécessaire pour chaque facteur différent?
La phosphorylation d’a.a. en particulier est nécessaire pour chaque facteur différent.
105
Le complexe médiateur permet de ____________. Une fois que le CTD est _________ et la pol échappe au promoteur, il se _________.
- ‘’dérouler” le promoteur
- phosphorylé
- détache
106
Durant l’élongation, les nucléosomes sont modifiés par qui?
le FACT (facilitates chromatin transcription).
107
Que fait la protéine FACT (2)?
La protéine FACT est capable d’enlever un dimère H2A-H2B du cœur du nucléosome qui se trouve devant l’ARN pol : assez d’espace à l’enzyme pour transcrire l’ADN enroulé.
Derrière l’ARN pol, la même protéine FACT replace H2A-H2B dans les nucléosomes déjà transcrits.
108
La polymérisation de l’ARN par l’ARN Pol II se poursuit jusqu’à quand?
La polymérisation de l’ARN par l’ARN Pol II se poursuit jusqu’à ce que la séquence dictant le clivage et la polyadénylation (poly-A signal: PAS) soit dépassée.
109
Le complexe protéique responsable du clivage et de la polyadénylation du pré-ARNm s’attache où et comment?
Le complexe protéique responsable du clivage et de la polyadénylation du pré-ARNm s’attache en avance au CTD-P.
—> Lorsque le signal poly-A est transcrit, le complexe se déplace du CTD vers cette séquence signal. Il coupe l’ARNm et ajoute 200 adénines sur son bout 3’.
—> Durant ce temps, l’ARNpol continue de transcrire l’ADN en ARN, même si la majorité de son ARN a été enlevé.
110
Vrai ou faux : La terminaison de la transcription survient sur une région précise.
Faux : La terminaison de la transcription survient n’importe où sur une région de 0,5 à 2 kb dépassé le site de poly-A. Le second ARN ainsi produit n’a pas de coiffe ni de queue poly-A (dégradation rapide par les exonucléases).
111
Qu’arrive-t-il lorsque le signal poly-A est transcrit?
Lorsque le signal poly-A est transcrit, l’ARN naissant est clivé pour libérer l’ARNm (les facteurs en vert et jaune en (a)).
112
Rôle de Rtt103 et Rat1.
La protéine Rtt103 lie le CTD et recrute l’exonucléase Rat1 (b).
—> Rat1 peut alors se lier au bout restant du transcrit toujours attaché à la polymérase.
—> L’activité exonucléique de Rat1 dégrade alors l’ARN très rapidement.
113
Chez es eucaryotes, quand se termine la transcription?
Lorsque Rat1 rattrappe la polymérase, la
tanscription se termine (c).
—> Ce modèle de la terminaison est appelé “torpedo model” (modèle torpille)
* Un 2ième modèle allostérique: le transfert des protéines du CTD vers l’ARNm provoque un changement de la conformation de l’ARNpol et elle se détache.
114
Résumer les étapes de la transcription chez les eucaryotes (9).
Initiation
1. Le médiateur permet de dérouler le promoteur
2. Reconnaissance du promoteur par les facteurs de transcription généraux
3. Recrutement de l’ARN polymérase
4. Ouverture de l’ADN
5. Échappement au promoteur
Élongation
6. Le patron de phosphorylation du domaine carboxy-terminal de la polymérase (CTD) assure le passage de l’initiation vers l’élongation
7. Le FACT permet de passer à travers les nucléosomes
8. Polymérisation de l’ARN jusqu’au signal de clivage et de polyadénylation.
Terminaison
9. Dissociation de l’ARN polymérase selon le modèle torpedo.
