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Biochimie 1035 Exam Final > Lecture du génome > Flashcards

Lecture du génome Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qui compose le génome?

A

Des gènes + chromosomes

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2
Q

Le génome est présenté en combien de paires de chromosomes?

A

23 paires

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3
Q

Combien de gènes codent pour des protéines approximativement? (le nombre diminue plus on en apprend sur leur fonction et sur ce qu’ils encodent)

A

21 306 gènes codant pour des protéines (2%)

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4
Q

Qu’est-ce qu’un gène?

A

Région de l’ADN qui contrôle une caractéristique héréditaire particulière d’un organisme, spécifiant la synthèse d’un ARNm ou d’un ARN fonctionnel

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Q

Quels sont les rôles des 21 306 gènes codant pour des protéines?

A

À la recherche d’un équilibre (homéostasie)
1- Différenciation/spécialisation cellulaire
2- Réponses cellulaires
3- Division cellulaire
4- Mort cellulaire

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6
Q

Pourquoi chaque type de cellules aura une seule partie des gènes qui seront exprimés en protéines?

A

Parce que la cellule utilise uniquement une partie des 21 306 différents gènes (provenant des 6,6 milliards de paires de bases dans son noyau) pour fonctionner, croître, se diviser et se différencier.

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7
Q

Pourquoi 2 cellules ont une structure et une fonction différente en ayant le même génome?

A

Car les cellules utilisent le génome de façon différente. Elles ne synthétisent pas les mêmes ARNm ni les mêmes protéines.

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8
Q

Comment une cellule se différencie/se spécialise?

A

En transcrivant des gènes spécifiques en ARNm qui seront ensuite traduits en protéines (dogme de la biologie cellulaire).

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9
Q

Quelles sont les étapes du dogme de la biologie cellulaire?

A

1) Transcription
1- initiation
2- élongation
3- terminaison
2) Maturation ARNm
1- Coiffage
2- Polyadénylation
3- Épissage
3) Traduction
1- initiation
2- élongation
3- terminaison
4) Modifications post-traductionnelles

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10
Q

Que se passe-t-il lors de la transcription?

A

Lors de la transcription les ARN polymérases synthétisent un brin d’ARN à partir de la lecture du code génétique retrouvé dans un gène.

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11
Q

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

A
  • Brin codant: c’est le brin d’un ADN qui représente la séquence codante pour des protéines (les codons sur l’ARNm). Sa séquence est identique à l’ARNm sauf que les T sont remplacés par des U dans le brin codant.
  • Brin lu: c’est le brin transcrit, qui est lu
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12
Q

Dans quel sens l’ARN polymérase fait la lecture du brin et dans quel sens l’ARN polymérase fait la transcription?

A

Lecture: de 3’-5’
Transcription: de 5’-3’

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13
Q

Pourquoi la transcription se fait de 5’-3’?

A

Car l’attaque nucléophile nucléophile du phosphate se fait au bout du brin 3’.

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14
Q

Pour que la transcription ait lieu, quels éléments sont nécessaires?

A
  1. Les ARN polymérases doivent être positionnés aux bons endroits
  2. L’ADN doit être décondensé
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15
Q

Quels sont les 3 types d’ARN polymérases présents chez les eucaryotes et quels sont leur rôle?

A

1) ARN polymérase I: transcrit des gènes qui codent pour les ARNr 28s 18s
2) ARN polymérase II: transcrit pour la majorité des gènes qui codent pour les protéines
3) ARN polymérase III: trasncrit des gènes qui codent pour les ARNt et l’ARNr 5s

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16
Q

Comment l’ARN polymérase II fait pour s’attacher à l’ADN afin d’initier la transcription?

A

Il a besoin d’une région promotrice (promoteur) sur l’ADN, appelé séquence régulatrice (CIS) sur laquelle se fixe des facteurs de transcription (TRANS).

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17
Q

Qu’est-ce que sont les facteurs de transcription?

A

Ce sont des recruteurs de cofacteurs sur le promoteur, qui sont capable de reconnaître les séquences régulatrices de l’ADN.

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18
Q

Quel est le rôle des facteurs de transcription et comment ils effectuent ce rôle?

A

Ils contrôle l’activation de la machinerie transcriptionnelle grâce à leur domaine d’activation ou de répression qui permet au facteur de transcription d’interagir avec des co-facteurs.

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19
Q

Comment s’appelle la région du gène où se fixe la machinerie transcriptionelle (l’ARN Pol II et les facteurs généraux de transcription)?

A

Le promoteur

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20
Q

Quel est le rôle des cofacteurs?

A

Ils modifient l’état d’acétylation des histones (HAT et HDAC) ou forment un complexe multiprotéique appelé médiateur (remodelage de la chromatine)

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21
Q

Quels sont les 3 types de facteurs de transcription?

A

1) Les facteurs de transcription généraux
2) Les facteurs de transcription constitutifs
3) Les facteurs de transcription inductibles (répondent à l’environnement)

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22
Q

Quels sont les caractéristiques des facteurs de transcription généraux associés à l’ARN polymérase II?

A
  1. Forment un complexe entourant le point de départ de la transcription
  2. Déterminent le site d’initiation de la transcription
  3. Forment le complexe de préinitiation
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23
Q

Quel est le principal facteur de transcription général et quel est son rôle?

A
  1. TFIID
    - Reconnaît la boîte TATA et permet à l’ARN polymérase II de lier le promoteur
    il y a aussi TFIIH qui a une activité hélicase et kinase
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24
Q

Que font les facteurs de transcription constitutifs?

A

Ils lient l’ADN en amont du site de démarrage de la transcription et ils permettent de stabiliser la liaison de la machinerie de transcription de base.

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25
Q

Quel sont les principaux facteurs de transcription constitutifs et quels sont leurs rôles?

A
  1. Sp1: se fixe sur les motifs riches en GC
  2. CTF: se fixe à la séquence CAAT (boîte CAAT)
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26
Q

Quels sont les caractéristiques des facteurs de transcription inductibles (répondent à l’environnement)?

A
  1. Ils reconnaissent une séquence spécifique sur les séquences proximales et distales
  2. Ils permettent le recrutement de protéines (co-facteurs avec avec activités HAT/HDAC) impliquées les modifications des histones
  3. Le complexe médiateur joue également un rôle imortant
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27
Q

Comment les facteurs de transcription inductibles sont activés?

A

Par la la présence de messagers chimiques qui se lient à des récepteurs membranaires ou nucléaires.

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28
Q

Nommez un exemple de facteur de transcription inductible.

A

c-Myc

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29
Q

La région promotrice est séparée en 2 parties. Lesquels?

A
  1. Les éléments de régulation proximaux et distaux (les facteurs de transcription constitutifs inductibles)
  2. Le promoteur minimal (facteurs de transcription généraux)
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30
Q

Quel est le rôle du promoteur minimal lors de l’initiation et de la transcription?

A

Recruter l’ARN polymérase II et former le complexe de pré-initiation.

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31
Q

Qu’est-ce que le promoteur minimal?

A
  1. La plus petite unité nécessaire et suffisante à l’initiation de la transcription in vitro à partir du site d’initiation (+1)
  2. Constitué de la boîte TATA -> TATA(A/T)A(A/T) situé de -30 à -25
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32
Q

Quels facteurs de transcriptions généraux sont nécessaires afin de démarrer la synthèese d’ARN au niveau du promoteur minimal?

A

TFIID et TFIIH

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33
Q

Quel est le rôle de TFIID?

A

TFIID: recrute l’ARN polymérase II au niveau de promoteur

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34
Q

Quel est le rôle de TFIIH?

A

TFIIH: plusieurs activités enzymatiques dont hélicases (ouverture du double brin d’ADN) et kinases (phosphorylation de l’ARN polymérase II)

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35
Q

TFIID est composé de 2 sous-unités. Lesquels?

A

TAFII250 (TAF1) et TBP (TATA Binding Protein)

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36
Q

Quel est le rôle de la sous-unité TAFII250?

A

TAFII250 a une activité HAT. Cela permet de décondenser l’ADN au niveau de la boîte TATA permettant ainsi une liaison stable de TBP à la boîte TATA
-elle contient un domaine HAT (histone acétyl-transférase)

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37
Q

Comment TFII250 décondense l’ADN?

A

En acétylant les résidus lysine.

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38
Q

Quel est le rôle de la sous-unité TBP?

A

Elle reconnaît la séquence TATA (c’est une TATA binding protein)

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39
Q

Quand est-ce qu’on peut appeler la machinerie transcriptionnelle de base, le complexe de préinitiation?

A

Lorsque l’ARN polymérase II et les facteurs de transcriptions sont liés à l’ADN.

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40
Q

Quel est l’impact du complexe de pré-initiation?

A
  1. Ça indique que l’ARN polymérase II sait où s’associer à l’ADN
  2. L’ARN polymérase II à la capacité de s’associer à des cofacteurs (TAF250) afin de décompacter et stabiliser l’ADN pour que l’ADN soit lu
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41
Q

Que ce passe-t-il lors de l’acétylation des histones?

A

Les résidus lysines sont acétylés-> décondense

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42
Q

À quoi sert la décondensation de l’ADN du promoteur minimal?

A

Permet de dévoiler d’autres séquences régulatrice d’ADN retrouvées dans le promoteur proximal. Cela permet aussi à l’ARN polymérase de se déplacer le long de la matrice ADN.

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43
Q

En plus de la décondensation du promoteur proximal fait par TAFII250, quels autres facteurs du promoteur proximal aider à la décondensation?

A

Les facteurs de transcriptions constitutifs font une décondensation additionnelle de la chromatine.

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44
Q

Quels sont les facteurs constitutifs associés au promoteur proximal?

A

Sp1 et CTF

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45
Q

Quelle séquence est reconnu par Sp1 et CTF?

A

Sp1 reconnaît la boîte GC
CTF reconnaît la boîte CAAT

46
Q

Outre que l’acétylation des histones, qu’est-ce qui modifie la chromatine aussi?

A

Le complexe SWI/SNF de remodelage de la chromatine.
-nécessite de l’ATP

47
Q

Quels sont les co-facteurs qui ont une activité HAT associé à chaque facteur de transcription?

A

TAFIID: TFII250
Sp1: p300, CBP, PCAF
CTF: p300, CBP, PCAF

48
Q

Que ce passe-t-il lors de la phase d’initiation de la transcription?

A
  1. Le médiateur, un complexe de protéine, va permettreaux facteurs de transcriptions inductibles d’interagir avec les facteur de transcriptions généraux etl’ARN polymérase II. Cela permet le repliement momentané de l’ADN, en rapprochant les séquences régulatrices distales.
  2. Les facteurs de transcriptions vont se positionner sur la région promotrice ou régulatrice et vont recruter les cofacteurs avec l’activité HAT afin de finaliser la décondensation de la chromatine.
49
Q

Comment les facteurs de transcriptions interagissent avec l’ADN?

A
  1. Par des séquences régulatrices (CIS)
    -facteurs de transciption reconnaissent des segments d’une séquence d’ADN et déterminent quels gènes seront transcrits
  2. Par la présence de domaines de liaison à l’ADN sur les F.T.
50
Q

Quels sont les différentes familles de facteurs de transcriptions?

A
  1. Doigt de zinc (Ex: Sp1)
  2. Agrafe de leucine
  3. Hélice-coude-hélce
  4. Hélice-boucle-hélice (Ex: c-Myc)
51
Q

Qu’est-ce qui est à la base de la différentiation et la spécialisation cellulaire?

A
  1. L’activation des facteurs de transcriptions
    2. Des événements épigénétiques
52
Q

Que vient après le site promoteur sur l’ADN?

A

Le site d’initiation de la transcription (+1)

53
Q

Quel type de base azoté se retrouve au site d’initiation de la transcription?

A

Purine

54
Q

Que vient apres la base purine du site d’initiation de la transcription?

A

Une partie non codante de longueur variable (5’UTR)

55
Q

Qu’est-ce qui signale le lieu d’initiation de la transcription?

A

Le codon méthionine, ATG

56
Q

Que ce passe-t-il lorsque les facteurs de transcriptions sont liés à la région promotrice de l’ADN et que l’ARN polymérase II peut se fixer à un ADN momentanément décondensé?

A

L’élongation de la transcription peut débuter.

57
Q

À quoi servent les facteurs d’élongation associé à l’ARN pol. II?

A

Servent à diminuer la possibilité que l’ARN se dissocie avant d’atteindre la fin du gène.

58
Q

Nommer un facteur d’élongation qui aide la pol. II à passer par la grande variété de séquence d’ADN difféerentes?

A

FACT (Facilitates chromatin transcription)

59
Q

Qu’est-ce qui dicte la terminaison de la chaîne d’ARNm

A

La séquence AATAAA (séquence de polyadénylation) avant la fin du dernier exon 3’UTR.

60
Q

Que se passe-t-il lorsque la pol. II reconnaît la séqunce de polyadénylation (AATAAA)?

A

La coupure du transcrit primaire.

61
Q

Quelles sont les étapes de la maturation de l’ARNm?

A
  1. Coiffage
  2. Polyadénylation
  3. Épissage
62
Q

Comment les enzymes de modification/maturation de l’ARNm sont recrutés?

A

Suivant la phosphorylation de la queue carboxy-terminale de l’ARN pol. II par TFIIH.

63
Q

Que ce passe-t-il lors de l’étape de coiffage de l’ARN de la maturation?

A

L’addition de la coiffe 7 méthyl guanosine en 5’.

64
Q

Quel est le rôle de l’addition de la coiffe 7 méthyl guanosine en 5’?

A

Dicte que c’est un ARNm. Sans cela, il ne sera pas pris en charge pour la traduction.

65
Q

Que ce passe-t-il lors de l’étape de la polyadénylation de l’ARN de la maturation?

A

Lors de l’exposition du signal de polyadénylation (AAUAAA), CstF induit une cassure dans le brin d’ARN et CPSF permet le recrutement de l’enzyme poly-A polymérase qui ajoute environ 200 adénines (queue poly-A) à la nouvelle extrémité 3’.

66
Q

Quels sont les 2 complexe protéiques qui sont transportés par l’ARN pol. II quand celle-ci approche de la fin du gène?

A

CPSF: cleavage and polyadenylation specificity factor (ajoute des A)
CstF: cleavage stimulation factor (coupe)

67
Q

Quel est le rôle de la polyadénylation lors de la maturation?

A

Rôle dans la stabilisation et dans la circulation.

68
Q

Que ce passe-t-il lors de l’étape de l’épissage de l’ARN de la maturation?

A

Les séquences d’introns sont retirées du transcrit primaires d’ARN. La protéine codante représente une petite fraction de la longueur de l’ADN.

69
Q

Que permet l’épissage aux eucaryotes?

A

L’épissage alternatif

70
Q

Que permet l’épissage alternatif?

A

De synthétiser plusieurs protéines avec des fonctions différentes et même antagonistes à partir des mêmes gènes. Cela augment la potentiel de codage de leur génome

71
Q

Comment reconaît-on une jonction exon/intron?

A

Fin de l’exon: C ou A, G
Début intron: G,U, A ou G, A,G,U

72
Q

Que compose le complexe d’épissage?

A
  1. 5 types de snRNA, petits ARN nucléaire (U1, U2, U4, U5 et U6)
  2. Le splicéosome (protéine)
73
Q

Quelles sont les étapes de l’épissage?

A
  1. Liaison 2’-5’ phosphodiester: attaque nucléophile du phosphate par le groupement hydroxyle du site de branchement
  2. Clivage de l’intron et formation d’un lasso: attaque nucléophile du phosphate par le groupement hydroxyle de l’exon
74
Q

Nommer 2 manière d’épisser un ARN.

A
  1. Normal (enlève que les introns)
  2. Exon sauté (enlève un exon entre 2 introns)
75
Q

Où est-ce que se fait l’assemblage des acide aminé en polypeptides?

A

Dans le ribosome.

76
Q

Que compose un ribosome?

A
  1. ARNr
  2. Protéines
77
Q

Quelles sont les sous-unités des ribosomes?

A

Grosse S-U: 60S
Petite S-U: 40S

78
Q

Que constitue la sous-unité 60S du ribosome?

A
  1. ARNr 28S et 5S
  2. 49 protéines environs
79
Q

Que constitue la sous-unité 40S du ribosome?

A
  1. ARNr 18S
  2. 33 protéines
80
Q

Quels sont les 4 sites de liaison pour l’ARN sur un ribosome?

A
  1. Site pour l’ARNm dans la S-U 40S
  2. 3 autre dans la S-U 60S:
    -site A: amino-acyl ARNt (arrivée)
    -site P: peptidyl ARNt (protéine, porte chaîne peptidique)
    -site E: exit ARNt
81
Q

Dans quel sens se déplace le ribosome/fait la lecture de l’ARNm?

A

5’-3’

82
Q

Quels sont les codons stop?

A

UAA, UAG, UGA

83
Q

Qu’est-ce qui initie la traduction?

A

Le codon AUG code pour le premier acide aminé du polypeptide.

84
Q

Qu’est-ce que l’élongation de la traduction?

A

L’addition successive d’acide aminé liés par des liaisons peptidiques. Cela dépend de protéines cytoplasmiques solubles appelées EF (elongation factor).

85
Q

Qu’est-ce que la terminaison de la traduction?

A

Après la fixation du dernier acide aminé, un codon d’arrêt bloque la réaction et libère la protéine. L’énergie est apportée par l’ATP et le GTP.

86
Q

Que veut dire eIF?

A

Eucaryotic initiation factor.

87
Q

Que compose le complexe 43S?

A
  1. Sous-unité 40S du ribosome
  2. eIF3
  3. eIF5
  4. Complexe ternaire (eIF2/GTP/ARNt-méthionine)
88
Q

Qu’est-ce que eIF2?

A

GNBP (Guanine Nucléotide Binding Protein)
-Composante qui est lié au complexe ternaire et qui fait la médiation du recrutement de ARNt-Met au ribosome.

89
Q

Qu’est-ce que eIF3?

A

Protéine d’échafaudage
-Compose le complexe 43S.

90
Q

Qu’est-ce que eIF4F?

A

Une cible clé du contrôle de l’initiation de la traduction.

91
Q

Qu’est-ce que eIF5?

A

GAP (GTPase) qui hydrolysera la GTP porté sur eIF2 lors de la rencontre du codon initiateur.

92
Q

Qu’est-ce que eIF2B?

A

Une guanosine exchange factor qui transforme le GDP en GTP sur eIF2.

93
Q

Que forme le complexe eIF4F?

A

eIF4E: reconnaît coiffe 5’UTR et lie eIF4G
eIF4G: protéine d’échafaudage
eIF4A: hélicase, prend en chage structures en 5’

94
Q

Quelles sont les étapes de l’initiation de la traduction?

A

1-Recyclage et dissociation
2- Formation du complexe ternaire
3- Formation du complexe de pré initiation 43S
4- Activation de l’ARNm
5- Attachement de l’ARNm au complexe 43S
6- Scan jusqu’au codon initiateur AUG
7- Hydrolyse du GTP par eIF5
8- liaison S-U 60S et déplacement concomitant des eIFs

95
Q

Que ce passe-t-il lors du recyclage et dissociation?

A

Il y a la séparation de la sous-unité 60S et 40S ce qui dévoile le site P disponible de la sous-unité 40S.

96
Q

Que ce passe-t-il lors de la formation du complexe ternaire?

A

eIF2 et son GTP associé, se lie à un ARNt-Met ce qui forme le comlexe ternaire.

97
Q

Que ce passe-t-il lors de la formation du complexe de pré-initiation 43S?

A

Le complexe ternaire se fixe à la sous-unité 40S qui est elle associé à eIF3 et eIF5. Cela forme le complexe de pré-initiation 43S.

98
Q

Que ce passe-t-il lors de l’activation des ARNm dans l’initiation de la traduction?

A

Le complexe eIF4F (formé de 4E, 4G et 4A), lié à la coiffe 5’UTR, va permettre le recrutement du complexe 43S grâce aux facteurs:
-eIF4E: facteur liant la coiffe (limitant)
-eIF4G: protéine d’échafaudage liant PABP et eIF3
-eIF4A: hélicase, ARN ATP-dépendant

-> Rapprochement de la 5’-UTR et de la 3’-UTR de l’ARNm. Ces deux régions peuvent contenir des signaux d’expression qui vont ainsi pouvoir jouer conjointement sur le recrutement du ribosome. C’est aussi un moyen pour la cellule de vérifier que l’ARNm est complet et contient bien simultanément une coiffe et une queue poly(A) avant de démarrer la traduction.

99
Q

Que ce passe-t-il lors de l’attachement de l’ARNm au comlpexe 43S?

A

Liaison du complexe de pré-initiation 43S avec l’ARNm active. La sous-unité 40S s’associe à la parie 5’UTR.

100
Q

Que ce passe-t-il lors du scan jusqu’au codon initiateur AUG?

A

Lecture de 5’-3’

101
Q

Que ce passe-t-il lors de l’hydrolyse du GTP par eIF5?

A

eIF5 (GAP) hydrolyse le GTP associé à eIF2 en GDP + Phosphate inorganique pour laisser la place à la sous-unité 60S.

102
Q

Que ce passe-t-il lors de la liaison de la S-U 60S et du déplacement concomitant des eIFs?

A

Le complexe ternaire, eIF3 et eIF5 s’enlève afin que la sous-unité 60S se lie à la sous-unité 40S.

103
Q

Quels sont les facteurs d’élongation (eEF)?

A

eEF1 et eEF2

104
Q

Quel est le rôle de eEF1?

A

Assure le contrôle de qualité, que le bon anticodon rencontre le bon codon.

105
Q

Quel est le rôle de eEF2?

A

Contrôle la translocation.

106
Q

Que ce passe-til lors de l’élongation de la traduction?

A

Le complexe amino-acyl/ARNt entrant arrive au site A pour apparier son anticodon sur le codon suivant de l’ARNm. L’ARNt entrant pénètre dans le site A avec un facteur eEF1, lui-même lié à du GTP.

Le GTP facilite l’association du codon et de l’anticodon mais il empêche la formation de la liaison peptidique. On peut direque eEF1 assure le contrôle qualité. Lorsque le bon anticodon rencontre le bon codon, il y aura une interaction qui va provoquer l’hydrolyse du GTP.

107
Q

Que ce passe-t-il lors de la terminaison de la traduction?

A
  1. La synthèse de protéine s’effectue jusqu’à ce que le ribosome rencontre un codon
    stop, UAA, UAG ou UGA, qui est lié à une protéine appelée facteur de terminaison
    de l’élongation (eRF, eucaryotic release factor), elle-même associée au GTP.
  2. Aucun autre acide aminé ne peut plus être ajouté, et la traduction est terminée par l’hydrolyse de la liaison du dernier acide aminé avec son ARNt , formant ainsi l’extrémité carboxy terminale de la protéine.
  3. La chaîne protéique alors complète est libérée
  4. Les deux sous unités du ribosome se dissocient libérant ainsi l’ARNm.
108
Q

Quel médicament intervient dans l’expression génétique?

A

Les corticostéroïdes
-agissent sur des facteurs de transcription pour produire une molécule anti-inflammatoire.

109
Q

Que se passe-t-il lors des modifications post-traductionnelles?

A

Clivage en peptides actifs qui ont chacun un rôle précis.

110
Q

Qu’est-ce que la pro-opiomélanocortine (POMC)?

A

Un gros précurseur qui est synthétisé et décomposé par des protéases en plusieurs fragments.

111
Q

Nommez quelques type de modifications post-traductionnelles?

A
  1. Phosphorylation
  2. Ubiquitination
  3. Acétylation

Biochimie 1035 Exam Final (7 decks)

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