La transcription et la réplication de l'ADN

Question 1

Que code l’ADN des bactéries?

Answer 1

majoritairement pour des protéines

Question 2

Quel est le pourcentage d’ADN qui code pour des protéines chez les eucaryotes? Comment s’apelle la portion qui les code?

Answer 2

• 2% (donc minoritaire)
• ADN codant

Question 3

Quel est le rôle du reste de l’ADN chez l’eucaryote?

Answer 3

• Code pour ARNr, ARN qui régule l’expression des gènes et finalement ARNt
• participent à stabilité et diversité fonctionnelle de expression génétique

Question 4

Quel est le genre de transcription de gènes auquel on s’intéresse?

Answer 4

• ceux codant pour les protéines

Question 5

Qu’est-ce que le gène?

Answer 5

une portion d’ADN qui contient les instructions nécessaires pour synthétiser une molécule fonctionnelle (généralement une protéine, mais aussi un ARNr, ARNt, etc) .

Question 6

Quel ARN est crée suite à la transcription des gènes et que contient-il?

Answer 6

ARNm: a information génétique permettant synthèse protéique, porte message permettant synthèse de protéines

Question 7

Qu’arrive-t-il à l’ARNm crée par la transcription des gènes codant pour les protéines?

Answer 7

traduit en protéines dans le ribosome

Question 8

Quelle est la particularité du ribosome?

Answer 8

capable de reconnaître la séquence qui indique où doit démarrer la traduction, il s’agit du codon initiateur
(=codon AUG = codon start). Il existe aussi des codons de terminaison (=codon stop) qui indiquent au ribosome où doit arrêter la traduction.

Question 9

Quel est l’autre concept qui montre une capacité de reconnaitre ou commence et ou finit un gène?

Answer 9

Transcription des gènes

Question 10

Comment s’appelle le signal ADN disant ou démarrer la transcription des gènes pour les procaryotes et comment fonctionne-t-il?

Answer 10

Promoteur: situé en amont du gène
Au niveau de ce promoteur, va venir se positionner l’ARN polymérase qui est une enzyme qui va copier un des deux brins pour donner une copie sous forme d’ARNm

Question 11

De quoi est composé le promoteur procaryote?

Answer 11

deux éléments principaux appelés boîtes TATA qui sont situés 10 nucléotides et 35 nucléotides en amont du codon initiateur

Question 12

Ou s’installe le promoteur et comment avance l’ARN polymérase?

Answer 12

situé en amont du gène, sur l’extrémité 5’-P. L’ARN polymérase avance sur le gène, de l’extrémité 5’-P vers 3’-OH

Question 13

Qu’est-ce que le brin codant et le brin matrice?

Answer 13

• brin codant: Le brin qui contient l’information génétique (le gène)
• brin matrice (ou non-codant): Le brin complémentaire au brin codant

Question 14

Comment l’ARN polymérase lit l’information?

Answer 14

lit l’ADN du brin matrice (ou non codant) dans le sens 3’-OH vers 5’-P et construire l’ARNm par complémentarité de bases avec le brin matrice

Question 15

Quelle est la différence entre l’ADN et l’ARNm?

Answer 15

les thymines (T) sont remplacées par des uraciles (U) dans l’ARNm, sinon identique

Question 16

Que sont les NTP et quelles sont leurs fonctions?

Answer 16

Nucléotides triphosphates: source d’énergie et de nucléotide pour faire réaction de transcription des gènes

Question 17

Quelle est la vitesse de transcription chez les Procaryotes?

Answer 17

50 à 100 nucléotides
par seconde

Question 18

Quel est le type de liaison formé par le ARN polymérase après la réaction?

Answer 18

Liaison phosphodiester

Question 19

Que marque la séquence qui marque la fin de la transcription des gènes chez les procaryotes

Answer 19

le terminateur

Question 20

Quel est le processus marquant la fin de la transcription des gènes chez les propro

Answer 20

Lorsque l’ARN polymérase rencontre la séquence terminatrice, la polymérase se détache de l’ADN et libère l’ARNm

Question 21

Quels sont les types d’ARN polymérases différentes chez les Eucaryotes?

Answer 21

• ARN polymérase I, présente dans le nucléole, permettant la transcription des ARNr
• L’ARN polymérase II est responsable de la transcription des ARNm

Question 22

Quelles sont les différences de transcription des eucaryotes avec les procaryotes

Answer 22

L’ARN polymérase II n’est pas capable seule de reconnaître le promoteur, elle a besoin de protéines qu’on appelle facteurs de transcription qui vont reconnaître en premier le
promoteur et s’assembler entre eux.
Une fois les facteurs de transcription assemblés sur le
promoteur, l’ARN polymérase II est recrutée et la transcription peut démarrer.

Question 23

Comment se réalise la fin de la transcription chez les eucaryotes?

Answer 23

• grâce à une séquence sur l’ADN appelée signal de polyadénylation AAUAAA souvent répétée.
• l’ARN polymérase II reconnaît ce signal et la transcription s’arrête généralement 10 à 30
  nucléotides après le signal de polyadénylation, libérant le transcrit et l’ARN polymérase.

Question 24

Est-ce que comme les procaryotes on obtient directement un ARNm?

Answer 24

non, le transcrit n’est pas directement appelé ARNm après sa transcription car des étapes de maturation dans le noyau sont
nécessaires avant d’obtenir un ARNm qui sera traduit en
protéines dans le cytoplasme

Question 25

Quelle est la première étape pour la maturation de l’ARN menant à la production d’ARNm

Answer 25

• coiffe est ajoutée à l’extrémité 5’ de l’ARN pré-messager; protège ARN de dégradation par nucléases-enzyme dégradant acides nucléiques-et facilite liaison de ARNm aux ribosomes pour trad. participe aussi à l’export de ARNm hors du noyau.

Question 26

Quelle est la deuxième étape pour la maturation de l’ARN menant à la production d’ARNm

Answer 26

• ajout queue poly-A (vient se fixer sur extrémité 3’ de l’ARN et ajt 100-250 adénines. joue rôle dans protection de l’ARN contre les enzymes de dégradation et participe au mécanisme d’Export de ARNm hors du noyau.)

Question 27

Quelle est la troisième étape pour la maturation de l’ARN menant à la production d’ARNm

Answer 27

• Épissage de l’ARN:
  Chaque gène contient des régions que l’on appelle introns et exons :
• Un exon est une portion transcrite et codante du gène qui contient l’information génétique
  pour produire les protéines. Ce sont les exons que l’on retrouve sur l’ARNm
• Un intron est une séquence non codante du gène qui sont transcrits puis retirés (=on dit
  excisés) de l’ARN lors du processus de maturation de l’ARN. On parle d’épissage

Question 28

qu’Est-ce que le processus d’épissage

Answer 28

processus d’excision et de réarrangement de l’ARN pré-messager

Question 29

qu’est-ce que le complexe d’épissage

Answer 29

aussi appelé splicéosome constitué de protéines et de petites molécules d’ARN. Ce complexe se lie a plusieurs courtes séquences de nucléotides le long d’un intron, y compris les séquences clés situées à chaque extrémité
L’intron est ensuite libéré et dégradé. Le complexe
d’épissage réunit les deux exons qui étaient à l’extrémité de l’intron excisé.

Question 30

Quelle est la conséquence importante de la présence des introns

Answer 30

Ils permettent à un gène unique de produire plusieurs protéines différentes. Selon le contexte
cellulaire ou les besoins de l’organisme, certains exons sont inclus ou exclus de l’ARNm. Cette régulation est permise grâce au complexe d’épissage (spliceosome).

Question 31

Que permet l’épissage alternatif?

Answer 31

• permet à un gène de coder pour
  plusieurs protéines ayant des
  fonctions, des localisations
  cellulaires ou des régulations
  différentes.
• permet d’augmenter la diversité des produits génétiques :
  L’exon peut être sauté cad qu’un exon est enlevé de l’ARNm, modifiant ainsi la séquence codante ou encore, des exons peuvent être mutuellement exclusifs cad que si l’un est inclus, l’autre est exclu.

Question 32

Qu’est-ce que la division cellulaire?

Answer 32

processus par lequel une cellule mère se divise pour former deux cellules filles, et c’est un mécanisme fondamental pour la croissance, la réparation des tissus, et la reproduction des organismes.

Question 33

quelle est l’étpe fondamentale avant la division cellulaire ne se produise

Answer 33

la cellule doit copier son ADN dans un processus appelé réplication de l’ADN

Question 34

Quels sont les 3 modèles qui ont tenté d’expliquer la réplication de l’ADN

Answer 34

• Le modèle conservateur: (les deux brins parentaux de l’ADN restaient ensemble après la réplication et nouveau deux brins d’ADN était synthétisé)
• Le modèle semi-conservateur: (chaque brin d’ADN de molécule parentale sert de modèle (ou matrice) pour la synthèse d’un nouveau brin)
• Le modèle dispersif ADN se fragmentait en petits segments avant réplication, chaque servant de matrice pour de nouveaux segments. Après la réplication, l’ADN serait constitué de segments mélangés d’ADN ancien et nouveau le long de chaque brin

Question 35

Quelle est la bonne hypothèse pour la réplication

Answer 35

modèle semi-conservateur

Question 36

comment se passe la réplication chez les bactéries

Answer 36

• La réplication de l’ADN commence au site appelé origine de réplication. Il s’agit d’un court segment d’ADN riche en paires de nucléotides AT
• La synthèse du nouveau brin se fait du sens 5’-P vers 3’-OH dans les deux sens car la double hélice d’ADN est orientée de façon antiparallèle
• La zone où le complexe protéique commence à répliquer l’ADN est appelé fourche de réplication.
• Ainsi, on aura deux fourches de réplication qui s’opposent lors de la réplication de l’ADN bactérien

Question 37

comment se passe la réplication chez les eucaryotes

Answer 37

• Eucaryotes ont plusieurs origines de réplications permettant la séparation facilitée des brins d’ADN et le démarrage simultané de la réplication à plusieurs endroits.
• Lorsque deux fourches entrent en contact, ils fusionnent les deux extrémités du brin nouvellement formé, ce qui accélère le recopiage des molécules d’ADN

Question 38

Qu’Est-ce que l’hélicase?

Answer 38

• enzyme impliquée dans la
  séparation des deux brins complémentaires de
  l’ADN parental.
• En utilisant de l’ATP, cette protéine, rompt les liaisons hydrogène entre les bases azotées.
• Cela permet de rendre ainsi ces deux brins disponibles pour servir de brins matrice

Question 39

Suite a la séparation des deux brins d’ADN que fait-on pour éviter que les bases nucléiques s’apparient à nouveau?

Answer 39

de petites protéines appelés SSB vont se fixer sur chaque brin d’ADN

Question 40

Comment évite-t-on le surenroulement de l’ADN lors de la séparation des brins

Answer 40

La topo-isomérase (ou ADN gyrase) est une enzyme qui
est localisée en amont de la fourche de réplication et qui
va diminuer les tensions d’enroulement de l’ADN en
clivant puis en liant à nouveau le brin
Avant de lier à nouveau le brin, elle le fait tourner sur lui-même pour diminuer le nombre d’enroulements

Question 41

Quelles sont les enzymes responsables de la synthèse du nouveau brin d’ADN chez les bactéries?

Answer 41

l’ADN polymérase I, la primase et l’ADN polymérase III

Question 42

qu’ont besoin les ADN polymérases pour démarrer la synthèse

Answer 42

courte séquence d’ARN appelée amorce ainsi qu’une extrémité 3’-OH libre

Question 43

qui synthétise l’amorce?

Answer 43

l’enzyme primase qui est capable, seule, de synthétiser une courte chaîne d’ARN complémentaire en
se servant du brin parental comme matrice

Question 44

Quel est le rôle de l’ADN polymérase III

Answer 44

• L’ADN polymérase III avance uniquement sur le brin parental de l’extrémité 3’-OH vers l’extrémité
  5’-P
• Elle synthétise un brin qui va de l’extrémité 5’ vers l’extrémité 3’.
• Ce brin synthétisé qui va en direction de la fourche de réplication est appelé brin directeur

Question 45

Que se passe-t-il pour le brin d’en dessous si l’ADN polymérase ne peut avancer que de 3’ vers 5’ ?

Answer 45

Il y a une discontinuité dans la synthèse de ce brin d’ADN. On l’appelle le brin discontinu. Les
petits fragments d’ADN produits sont appelés fragments d’Okazaki

Question 46

qu’est-ce que le brin directeur?

Answer 46

Dans chaque fourche de réplication, il y a un brin qui est continu (1 seule amorce pour initier la réplication de l’ADN). C’est le brin qui s’allonge vers son extrémité 3’

Question 47

Pourquoi on appelle l’autre brin discontinu

Answer 47

son sens de prolongement est opposé à la direction de la fourche.
Pour permettre la réplication, de courts segments sont synthétisés; on parle des fragments d’Okazaki.

Question 48

Quelles sont les étapes de synthèse du brin discontinu?

Answer 48

1) La primase créé de nombreuses amorces d’ARN 5’ vers 3’ en direction de la fourche de réplication.
2) L’ADN polymérase III reconnait les amorces d’ARN et synthétise un brin d’ADN de 5’ vers 3’
3) L’ADN polymérase I est capable de reconnaître et d’éliminer l’amorce d’ARN et de la remplacer par de l’ADN en avançant de 5’ vers 3’
4) La ligase permet de lier les fragments entre eux

Question 49

Quelle est la particularité de l’ADN polymérase?

Answer 49

L’ADN polymérase a la capacité lors de la synthèse du nouveau brin d’ADN, de détecter l’ajout de
la mauvaise base et de corriger cette erreur. On parle d’activité de relecture. Cette activité est commune à de nombreuses ADN polymérases et est plus efficace chez les Eucaryotes

Question 50

comment se fait l’activité de relecture

Answer 50

L’ADN polymérase recule en allant de 3’ vers 5’ pour retirer la mauvaise base. Le retrait de base est permis grâce à une fonction qu’on appelle activité exonucléase (ici activité exonucléase 3’ vers 5)

Question 51

Qu’arrive-t-il si l’adn polymérase ne corrige pas l’erreur

Answer 51

D’autres enzymes interviennent pour enlever les paires de bases mal appariées et les remplacer.
Des anomalies héréditaires sur les gènes codant ces enzymes mène à l’augmentation du taux de cancers.

Question 52

Pourquoi la réplication d’un brn retardé pose probleme pour l’adn eucaryote

Answer 52

Eucaryotes ont un ADN linéaire ce qui signifie qu’ils ont deux extrémités; ADN polymérase I doit disposer séquence d’ADN en amont pour pouvoir remplacer l’ARN de l’amorce en ADN.
ADN est de plus en plus raccourci au niveau des extrémités de l’ADN
à chaque fois que l’ADN est répliqué, soit à chaque division cellulaire.

Question 53

Le brin retardé n’est pas un problème pour les procaryote pk?

Answer 53

ont un ADN circulaire ce
qui fait que l’ADN n’a pas d’extrémités. Ils peuvent se
diviser à l’infini sans craindre de raccourcir leur ADN.

Question 54

Qu’Est-ce que les télomères

Answer 54

• structures protectrices situées aux extrémités des chromosomes.
  Composés de séquences répétitives d’ADN non codant (chez l’humain, cette séquence est
  généralement “TTAGGG”), ils forment une sorte de “couvercle” qui empêche la dégradation et
  la fusion des chromosomes entre eux.
• Leur fonction principale est de protéger l’ADN des cellules contre la perte d’informations génétiques au cours des divisions cellulaires successives.