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GNT 305 > Les transposons et rétrovirus > Flashcards

Les transposons et rétrovirus Flashcards

1
Q

Les tranposons (éléments transposables) constituent:

A

44% du génome humain

La moitié du génome du maïs

Jusqu’à 90% du génome de certaines plantes

Important pour l’évolution

Accélère les modifications
Peut générer certaines maladies

Hémophilie
Porphyrie
Prédisposition au cancer (Polypes)
Dystrophie musculaire de Duchenne

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2
Q

Cut-and-paste (couper-coller ou transposition conservatrice)

A

-Une séquence d’ADN est transférée d’un site à un autre, entre un site donneur
et un site accepteur
-Les mieux connus
-Les plus petits (≥ 768 nt)
-Aussi appelés Insertion Element (IS);
-Dans la même famille que les transposons composites (Tn5) et P Element

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3
Q

Mécanisme de transposition « couper-coller »

A
  1. reconnaitre extrémité transposons (utilise transposons sur ces extrémités) Sur un chromosome A
    2.coupure
    3.insertion de manière aléatoire sur chromosome B
    -ABC cohésif
    -Liaison covalente transposon et cible
    -Target site duplicated
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4
Q

Élément IS: Insertion Sequence

A

Extrémités répétées inversées
9-40 nt, essentielles
pour le fonctionnement
de la transposase

(le transposon commence là (à droite et gauche de la région coupée cohésif)

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5
Q

Transposons généralités

A
  • Les éléments transposables peuvent
    s’insérer dans des sites d’ADN où il n’y a
    pas d’homologie de séquence.
  • Les transposons n’ont pas besoin de
    recombinaison homologue
  • Ils peuvent s’insérer dans n’importe quelle
    séquence d’ADN, de manière aléatoire,
    par recombinaison non homologue.
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6
Q

Transposons composites

A

Lorsque deux IS sont
suffisamment proches
l’un de l’autre, ils
agissent comme un
transposon unique

1.transposon L et R se font capter par transposases
2.Coupure
3.Insertion chromosome B

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7
Q

Mécanisme de la transposées sur chromosome B

A
  1. Coupure
  2. IS element is inserted entouré par terminal inverted repeat (transposon commence là)
  3. ADN synthase sur les deux gap et fait une DUPLICATION DU TARGET SITE
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8
Q

Régulation de transposons composites par un répresseur

A

Un Tn5 présent dans un
phage peut transposer dans
le chromosome de la cellule
receveuse

Lorsqu’un Tn5 est déjà
présent dans le
chromosome de la cellule,
le répresseur diminue
fortement la transposition
du Tn5 provenant du
phage

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9
Q

Modification génétique par
l’utilisation de transposon

A
  • L’élément P (transposon couper-coller) de
    la drosophile mesure 2907 pb
  • Séquence terminales répétées de 31
    nucléotides
  • Permet la première transformation
    génétique chez les eucaryotes dans les
    années 80
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10
Q

incomplete P elements

A

Contient les répétitions
terminales permettant la
transposition

Peut être remplacé par de l’ADN « étranger » : allèle ry+ (red eyes)
de la drosophile

  1. ADN s’introduit dans le P incomplet et donne couleur rouge
  2. Un P complet est introduit dans un autre plasmide
  3. Mixe les plasmide dans une solution
  4. met embryos contenant le gène négatif
  5. Transposase element complete P catalyse l’excision du P incomplete
  6. Le P incomplete va dans le chromosome germ line
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11
Q

Transposon réplicatif:

A

L’élément transposable est transféré d’un site à un autre, tout en restant au site
original
-Cela conduit à une augmentation du nombre de copies de l’élément
transposable
-Le seul exemple: Tn3

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12
Q

Que contient un transposon réplicatiif? Organisation génétique du transposon Tn3

A

tnpA (Transposase)
tnpR (Répresseur)—»important pour évolution
bla (B-lactamase/ou gêne antibio)

Entre tnpA et tnpR—»res site

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13
Q

Transposon réplicatif: étapes

A

Transposase encodé par Tn3 catalyse une cointégration entre le plasmide contenant Tn3 et le donner plasmid

2.Resolvase /répresseur produit par tnpR permet une recombinaison entre les séquences Tn3

  1. Donor et receveur plasmid ont chacun Tn3
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14
Q

Réarrangements des
chromosomes par des transposons
Exemple #1: Deux
transposons orientés
dans la même direction

A
  1. Formation d’une loop pour que les transposons puissent s’assembler (pair)
  2. Recombinaison entre les paired transposons et on enlève la région qui a eu l’intervention

PERTES DE GÊNES

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15
Q

Réarrangements des
chromosomes par des transposons
Exemple #2: Deux
transposons orientés
l’un vers l’autre

A

1.Le chromosome va bend back pour que les transposons soient paired

2.Reccombinaison entre les paired transposon ce qui inverse la région qui a eu l’intervention

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16
Q

Réarrangements de chromosome par les transposons
Deux transposons orientés dans la même direction, durant la réplication de l’ADN

A

1.Chromosome replicate to form two sister chromatines
2. Les chromatines soeur vont paired inégalement et il va y avoir des transposons paired qui vont faire la recombinaison MAIS DÉLÉTION et un chromosome avec la région dupliquée

17
Q

Importance médicale des transposons: la
naissance d’un Facteur R

A
  1. Nonconjugative R plasmid va se contient zone IS1 et va se lier sur le IS1 conjugative plasmid avec un RTF Cela forme un conjugative R plasmid
  2. Un deuxième plasmid avec un gène de résistance aux antibiotique et qui a IS1 va venir de lier à un des 2 IS1 du conjugative R plasmid et cela va former un coupound conjugative R plasmid avec les gènes de résistance
18
Q

Le rétrotransposon Ty1 de la levure

A
  • Chez Saccharomyces cerevisiae
  • 5900 nt
  • Long Terminal Repeats (LTRs) de 340 nt
  • Dans la famille des LTR-retrotransposons
  • 35 copies/cellule
  • Ressemble à un rétrovirus qui a perdu sa
    virulence (sans gène de l’enveloppe env)
19
Q

Retrotransposons étapes

A

-L’élément transposable est premièrement transcrit en ARN
-L’ARN est converti en ADN complémentaire (Transcription inverse)
-L’ADN s’intègre dans le chromosome
-Probablement un vestige de rétrovirus
-LTR: Long Terminal Repeat

20
Q

Cycle de vie du rétrotransposon Ty1 de la levure

A

1.Ty1 est transcrit pour produire RNA
2.Transcriptase inverse transcrit en DNA par la Pol (enzyme TI)
3.ADN est inséré dans le chromosome et il contient Ty1

21
Q

Excision du rétrotransposon Ty1

A
  1. Recombinaison
    entre les 2 LTRs
    de Ty1 par le mécanisme de Exemple #1: Deux
    transposons orientés
    dans la même direction

2.Ty1 excisé hors
du chromosome

22
Q

Retrovirus du VIH

A

Cause du SIDA, ce qui inactive le
système immunitaire et contribue au
développement d’autres maladies
opportunistes:

Pneumonie
Candidose
Tuberculose
Cytomegalovirus
Meningite
Toxoplasmose

23
Q

Protéines de HIV:

A

gag: cofacteur
pol: reverse transcriptase
env: enveloppe

24
Q

Le VIH est un rétrotransposon avec

un gène additionnel: lequel?

A

env. Il encode le capside

25
Q

Similarités entre génomes de rétrotransposons et rétrovirus

A

Un rétrovirus code un gène:
Ajout d’un seul gène
(env) permet au
rétrotransposon de
devenir infectieux

26
Q

Insertion de l’ADN du HIV dans le

chromosome humain

A
  1. Formation de bout 3’ par clivage catalysé par l’activité endonucléase de l’intégrase du HIV
  2. L’intégrase utilise le bout 3’ OH pour briser les liens phosphodiesters ce qui va faire un bris. Les bout 3’ du virus vont venir se lier aux 5’ phosphate de l’ADN
    3.Les enzymes du HIV vont venir réparer bout libres pour finir l’intégration du virus (1234)
27
Q

Rétrotransposons chez l’humain
Le L1 rétrotransposon

A

L1 rétrotransposon:

LINEs: Long Interspersed Nuclear Elements
Non-LTR retrotransposon

Jusqu’à 17% du génome humain
500 000 copies inactives par cellule
80-100 copies actives par cellule
Fréquence transposition: 1/20 cellules germinales

Peut causer : hémophilie, cancers sein et colon, dystrophie musculaire

Accélère l’évolution

28
Q

Que font les LINEs

A

des mutations spontanées

29
Q

Expression des LINEs dans les

cellules cancéreuses

A
  • Le rétrotransposons LINEs (L1) sont normalement réprimés par
    l’hétérochromatine et la méthylation de l’ADN
  • La répression est importante pour prévenir l’insertion de
    nouvelles copies de transposon dans le génome
  • Les LINEs devienent tumorigénique lorsque déréprimés
  • APC: tumor suppresor gene
30
Q

Comment arrête LINEs

A
  • Normalement réprimés par
    l’hétérochromatine et la
    méthylation
  • Marquage de l’ORF1 du LINE-1
    exprimé dans les cellules
    cancéreuses du colon
31
Q

Explique les étapes Insertion chromosomique du rétrotransposon L1

A
  1. Clivage du site par Endonuclease
    2.Reverse
    transcriptase
    *Contrairement aux
    rétrotransposons LTR
    la RT des rétroposons
    se fait au site
    d’insertion
    3.Second strain clivage
    4.Intégration
    5.DNA synthesis sur les TSD: target site duplication
32
Q

Cycle de vie du rétrotransposon L1 chez l’humain

A

Traduction en
protéine des ORF1 et
ORF2 (RT)

Assemblage en
complexe RNP des
ORF1 et ORF2 avec
l’ARNm

RNP: ribonucléoproteine

33
Q

Modifications génomiques causées par les

rétrotransposons

A
  1. Gene disruption (introduction de LINE-1)
  2. Recombinaison homologue de LINE-1
    3.Deletions/Rearrangement (introduction de LINE-1 mais enlève une base/séquence)
    4.LINE-1 s’introduit dans une séquence

GNT 305 (7 decks)

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