Maturation Flashcards
Y a-t-il une maturation de l’ADN chez les procaryotes ?
Non
Qu’est-ce que la traduction co-transcriptionnelle ?
Chez les procaryotes, puisqu’il n’y a pas de l’enveloppe nucléaire, les ARNm peuvent recruter les ribosomes pour la traduction avant même la fin de la transcription
Y a-t-il une maturation de l’ARN chez les eucaryotes ?
Oui
Quand sont faites les modifications aux ARN ?
Pendant et après la transcription
Juste lire
Comprendre que la production des protéines est régulée et donc que la cellule produit un certain nombre d’une protéine spécifique dépendamment de l’environnement, du cycle cellulaire, etc.
Quels sont les 3 processus de maturation de l’ARN qui ont lieu dans le noyau ?
1 : Ajout rapide de la coiffe en 5’
2 : Épissage des exons
3 : Clivage et polyadénylation de l’extrémité 3’ à la fin de la transcription
Quand commence et se termine l’épissage ?
Commence dès que le premier intron et transcrit, se termine souvent après la transcription
La queue CTD est de quelle taille ?
Très longue proportionnellement à la polymérase
Qu’est-ce qui se passe lorsque des facteurs responsables de la maturation de l’ARN (assemblage de la coiffe, reconnaissance du site de polyadénylation et épissage des exons) se lient au domaine CTD ?
Stimulation du taux de transcription
Qu’est-ce que la coiffe 5’ ?
Une 7-méthyguanylate (GTP méthylé en position N7) ajouté ajouté au transcrit initial lorsqu’il atteint 25-30 nt.
Qui assemble la coiffe en 5’ ?
Une enzyme qui lie le domaine CTD
Comment se fait la réaction de la coiffe 5’ ? (3)
1 : Une phosphatase retire le phosphate gamma du premier nucléotide du transcrit
2 : Une guanylyl transférase ajoute un GMP en liaison inverse (5’-5’ avec un pont triphosphate)
3 : Une méthylase ajoute un groupement CH3 sur la guanosine et parfois sur les sucres des nt adjacents
Vrai ou faux, les étapes de formation de la coiffe 5’ sont les mêmes pour toutes les espèces ?
Vrai
Vrai ou faux, les enzymes pour former la coiffe 5’ sont les mêmes pour toutes les espèces ?
Faux
Quelles sont les fonctions de la coiffe 5’ ? (3)
1 : Elle distingue les ARNm des autres espèces et les protèges des exonucléases
2 : Permet l’union au CBC (cap binding complex) qui facilite la maturation et le transport à travers le pore nucléaire
3 : Elle joue également un rôle dans la reconnaissance et la traduction
À quelle extrémité se situe la queue poly-A ?
Extrémité 3’
Quel est le rôle de la queue poly-A ?
1 : Protection contre les exonucléases
2 : Permet l’exportation du noyau vers le cytoplasme
3 : Les transcrits incorrectement polyadénylés sont rapidement dégradés
Qu’est-ce que le signal poly-A ? (3)
1 : Une séquence AAUAAA un peu en amont de la queue Poly-A
2 : Un autre élément de séquence important est une région riche en GU ou U un peu en aval du site de clivage
3: Permet la polyadénylation
Des enzymes se chargent de former une boucle au niveau de site poly-A, quel est le rôle de cette boucle ?
La structure est prête à recevoir l’enzyme PAP et à être clivée (bon positionnement de l’ARN)
Quel est le rôle de l’enzyme PAP ? (2)
1 : Elle stimule le clivage du transcrit un peu en aval de la première partie du signal de poly-A
2 : Nécessaire au clivage du transcrit pour assurer la rapidité de la polyadénylation après le clivage (et donc la protection)
Est-ce que le PAP fait le clivage ?
Non, effectué par CFI et CFII (pas à retenir
Qu’est-ce qui est relâché au moment du clivage de l’ARN ?
Les facteurs de clivages (CStF, CFI et II)
Qu’est-ce qui se passe avec le fragment d’ARN résiduel après le clivage pour la polyadénylation en 3’ ?
Dégradé (modèle torpedo)
Quel est le rôle de l’enzyme PAP après le clivage de l’ARN ?
Elle ajoute une douzaine d’adénine à l’extrémité 3’
Qu’est-ce que PABPII ?
1 : S’attache 1 fois tout les 12 adénines
2 : Accélère la réaction
Quand est-ce que l’on signal l’arrêt de la polymérisation d’adénine ? Qui signal l’arrêt ?
200-250 nt, PABPII
Vrai ou faux, les introns sont rares parmi la majorité des gènes eucaryotes ?
Faux
L’épissage commence toujours avec quel intron ?
Le premier transcrit
Comment est-ce que les introns sont reconnus ?
L’hybridation d’ARNm avec un ADN génomique produit de larges boucles boucles non-appariées (les introns). Les exons se lient à leur séquence complémentaire, mais par les introns ce qui cause les boucles
Quel est le lien entre l’épissage des introns-exons et les séquences consensus ?
Il y a toujours des séquences consensus pour les sites 5’ ET 3’ de chaque côté de l’épissage
De quelle taille sont les séquences consensus ?
25-40 nt
De quoi sont composé les séquences consensus ? (3)
1 : Dinucléotides introniques invariants : GU et AG
2 : Site de branchement avec A conservé
3 : Site d’épissage en 3’ riche en pyrimidine
Comment se fait l’épissage intron-exon au niveau des réactions chimiques ?
Deux réactions successives de transestérifications
Comment se déroule la première réaction de transestérification ?
Le 2’OH sur le A du site de branchement attaque le G au site 5’ d’épissage
Le lien entre le sucre et le phosphate au site 5’ d’épissage est coupé et le 5’ de l’intron s’attache au A dans le site de branchement
Comment se déroule la seconde réaction de transestérification ?
Le 3’OH libéré de l’exon du site d’épissage 5’ attaque le groupe phosphate du site 3’ d’épissage
Libération de l’intron
Morceau éliminé provient du lient entre l’extrémité 5’ de l’intron avec le site de branchement A et sa forma caractéristique de lasso
Vrai ou faux, il y a un besoin énergétique pour l’épissage intron-exon ?
Faux, aucun besoin énergétique
Qu’est-ce que le spliceosome ?
Une structure qui va aider aux réactions de transestérifications
Quels sont les rôles du spliceosome ? (3)
1 : Reconnaître les sites d’épissage
2 : Rapprocher les sites
3 : Réaction de clivage et de ligation
Quels sont les 5 snARN riches en uraciles qui participent directement à l’épissage des pré-ARNm ?
U1, U2, U4, U5, U6
Que font les 5 snARN ?
Chacun s’associe avec 6-10 protéines nucléaires pour former des particules ribonucléotidiques (snRNP) et, par appariement de bases, dictent l’assemblage du spliceosome
Quels sont les interactions possibles pour obtenir le complexe d’épissage ? (3)
1 : ARN/ARN
2 : ARN/prot
3 : Prot/Prot
Que sont les protéines auxiliaires ?
Protéines non snRNP qui interagissent avec l’ARNm selon la séquence
Quels sont les 5 étapes pour la formation du complexe d’épissage (spliceosome) ? (6)
1 : Le site d’épissage 5’ est reconnu par U1 et la prot aux. U2AF lie la zone polypyrimidique près du site d’épissage 3’ et permet à BBP de se lier au site d’embranchement A
2 : La snRNP/U2 déplace la BBP et lie le site d’embranchement, le A ressort du brin
3 : les snRNP/U4 et U6 sont déjà assemblées et lient la snRNP/U5 et crée un complexe avec U1 et U2
4 : Après la formation du complexe d’épissage, une reconfiguration extensive des appariements des bases libère les snRNP U1 et U4
U6 s’apparie avec les bases présentes au site d’épissage en 5’ (remplace U1) et se lie avec U2 (expulsion de U4)
5 : Le complexe est catalytiquement actif et induit la première réaction de transestérification
6 : snRNP U5 termine le rapprochement des extrémités des exons et induit la 2e réaction de transestérification
Quel complexe dégrade rapidement les introns relâchés ?
L’exosome
À quoi servent les protéines SR et U2AF ?
Reconnaître les jonctions des introns qui peuvent être très longs chez les organismes complexes (humain)
Quels sont les rôles des protéines SR ? (2)
1: Interagissent avec les exons sur des séquences amplificatrices d’épissage (ESE)
2 : Leur présence sur les exons favorise la formation du spliceosome (via liaison prot-prot)
Quel est le rôle des protéines U2AF ?
Lie l’ARN et aide la liaison de U2 sur le point de branchement
Qu’est-ce que les ribonucléotides hétérogènes nucléaires (hnRNPs) ?
Régulent l’association du complexe d’épissage, s’associe à ESS pour inhiber l’épissage en empêchant la liaison des protéines SR
Quels sites favorisent l’épissage et quels sites inhibe l’épissage ?
1 : ESS et ISS inhibe l’épissage
2 : ESE et ISE favorise l’épissage
Quelle est la relation entre ESS/ISS et ESE et ISE ?
Ils se font compétition, cette compétition permet la régulation de l’épissage (compétition entre les SR et hnRNPs)
Vrai ou faux, les hnRNPs participent dans l’épissage alternatif ?
Vrai
Qu’est-ce que l’épissage alternatif ?
Il produit plusieurs ARNm à partir d’un unique pré-ARNm (un seul gène peut produire plusieurs protéines)
À quoi sert l’épissage alternatif ?
Différents ARN peuvent être produits dans différents tissus ou à différents stage du développement à partir du même gène
Comment est-ce que l’épissage est régulé ?
Par des protéines liant l’ARN sur des séquences spécifiques au sites d’épissage
- Répresseurs
- Activateurs
À quoi sont souvent liées les erreurs dans l’épissage de Fas ?
Au développement des cancer
Vrai ou faux, un ARNm mature contient toujours des régions non-codantes ?
Vrai
Comment sont appelés les régions non-codantes de l’ARNm ?
5’UTR et 3’UTR
Que contiennent les régions 5’UTR et 3’UTR ? (2)
1 : Ces régions peuvent contenir des éléments régulateurs
2 : La région codante est délimitée par le codon initiateur et un codon stop
Quel phénomène d’altération à la suite de la transcription complète de l’ADN est fréquent chez les mitochondries, protozoaires et plantes ?
L’édition de bases
Est-ce que l’édition de bases est fréquent chez les eucaryotes supérieurs ?
Non et se limite au changement d’une seule base
Quels sont les 2 mécanismes contrôlés de l’édition des bases ?
Désamination (A ou C)
Insertion/délétion d’uridine
Vrai ou faux, les bases édités sont des mutations ?
Faux, puisque c’est un mécanisme contrôlé et physiologique
Où sont produite les protéines ApoB-100 ?
Dans le foie
Où est produite ApoB-48
Dans l’intestin
Comment fonctionne la désamination des protéines ApoB ?
Une enzyme intestinale permet à un C de devenir U ce qui cause l’apparition d’un codon STOP
Quels sont les rôles des moitiés des protéines Apo-B ? (2)
1 : La moitié commune lie les lipides
2 : La seconde moitié lie les récepteurs lipidiques
À quoi sert ApoB-100 (foie) ?
Au transport des lipides
À quoi sert ApoB-48 (intestin) ?
Absorption des lipides
De quoi dépend la concentration en ARN dans la cellule ? (2)
Dépend du taux de transcription et du taux de dégradation
Quelle est la demi-vie d’un ARNm chez les procaryotes ?
Quelques minutes
Quel est la demi-vie des ARNm chez les eucaryotes ?
Plusieurs heures
En quoi est-ce que la stabilité de l’ARN contrôle sa synthèse ?
Plus il est dégradé vite, moins il est transcrit
Quels sont les 3 enzymes qui permettent la dégradation de l’ARN ?
1 : Exonucléase à partir de 5’
2 : Exonucléase à partir de 3’
3 : Endonucléase
Comment fonctionne la voie par exonucléase à partir de 5’ ?
On enlève la coiffe 5’ et les exonucléases dégradent l’ARN
Comment fonctionne la voie par exonucléases 3’ ?
La déadénylase raccourcit la suite des adénines et les exonucléases régulières embarquent ensuite (exosome)
On peut aussi, après l’action de la déadénylase, retirer la coiffe 5’ et recruter des exonucléases 5’
Comment fonctionne la voie par endonucléases ?
Les endonucléases viennent au milieu et commencent à couper l’ARN, il va aussi y avoir l’exosome à la fin pour finir la dégradation
Quelle voie de dégradation est priorisée par la majorité des ARN ?
Exonucléases 3’ avec la déadénylase et l’exosome
Que contiennent les ARNm instables ?
Les ARNm instables contiennent plusieurs copies de la séquence AUUUA dans leur extrémité 3’ non traduite
Qu’est-ce que la dégradation ultrarapide des ARNm ?
Des protéines interagissent avec la déadénylase et l’exosome en reconnaissant les séquences AUUUA pour dégrader les ARNm instables
Vrai ou faux, chaque ARNm est prédestiné à un type de dégradation spécifique ?
Vrai
Juste lire
Les ARNr sont incorporés en sous-unités ribosomales dans le noyau au niveau du nucléole
Quel est le nom de la structure spécialisée qui permet le transport des ARN du noyau au cytoplasme et des protéines nucléaires du cytoplasme vers le noyau ?
Complexe du pore nucléaire (CPN)
Quels sont les principaux composants du CPN ?
Les nucléoporines (Nups)
Comment s’effectue le transport dans le CPN est petites molécules ? Des grandes ?
Petite : Diffusion
Grandes : nécessite un contrôle comme avec des récepteurs
Quel est le rôle des karyophérines ?
Le trafic bidirectionnel de l’ARN et des protéines du noyau
Comment fonctionnent les karyophérines ?
Ils reconnaissent et lient une séquence spécifique d’aides aminés sur les protéines à transporter
À quoi doit être lié l’ARN pour être exporté vers les cytoplasmes ?
Des protéines
Est-ce que l’exportation d’ARNm nécessite de l’énergie ?
Oui
De quoi dépend l’exportation des ARNm sans exportine et sans Ran-GTP ?
Les transport des ARNm vers le cytoplasme dépend du complément de protéines qui s’associent à l’ARNm durant la transcription et la maturation: formation de ribonucléotide messager (RNPm)
Que comprennent les protéines du complément de protéines ?
Ces protéines incluent celles qui reconnaissent les exons, les protéines s’associant à la coiffe en 5’ et des protéines qui s’associent à la queue Poly-A (Couplage entre la maturation et l’exportation)
Comment les ARNm sont reconnus parmi les ARNs ?
Les ARNm sont ainsi reconnus parmi les ARNs produit par la transcription des introns qui doivent être éliminés dans le noyau
Que sont les protéines Tap ?
Les protéines hétérodimères Tap sont des récepteurs du transport nucléaire des ARNm qui peuvent s’associer à l’ARN
Quel est le rôle du complexe TREX ?
Il permet aux protéines Tap de sélectionner l’ARNm spécifiquement
Comment s’effectue l’adaptation des protéines Tap avec l’ARNm ? (2)
1: Une fois Tap mise en palce, TREX se détache
2: Les protéines de la Coiffe et des exons (EJC/SR) jouent également un rôle d’adaptateur entre Tap et ARNm.
Comment fonctionnent les Tap ?
Ils permettent le passage à travers le CPN de la même manière que les Karyophérines, une fois de l’autre côté les Tap sont retenus par le CPN et se détache du RNPm
Combien d’ARN polymérase(s) possède(nt) les bactéries ?
1
Combien de polymérases possèdent les eucaryotes ?
3
Que peut on dire des facteurs de transcription et des 3 polymérases ?
Chacune des polymérases demandent des facteurs de transcriptions différents
À quoi est étroitement lié la transcription de la pol I (ARNr) et pol III (ARNt et ARNr 5S) ?
À la prolifération et à la croissance cellulaire
Combien de gène(s) sont transcrit(s) par la pol I ?
Un seul gène, le précurseur des ARNr
Que comprend le gène précurseurs des ARNr ? (2)
1 : Un élément central (core) essentiel à l’initiation
2 : La séquence UCE (upstream control element) qui active la transcription x10
Comment s’effectue la transcription par pol I ?
Au début, les facteurs de transcription spécifiques à Pol I se lient à la séquence UCE (complexe UAF: 6 protéines dont 2 sont des histones) et par la suite, à l’élément central (facteur central CF)
TBP fait partie du CF et joue le même rôle que pour la pol II et la pol III
Quel pourcentage des ARN sont des ARNr dans une cellule en croissance ?
80%
Quel pourcentage des ARN sont des ARNt dans une cellule en croissance ?
15% (ce qui laisse 5% pour les ARNm(
Quel processus doivent passer les molécules chez les procaryotes et eucaryotes avant de parvenir à leur forme fonctionnelle ?
Un processus de maturation
Quand est-ce que les ARNr matures quittent le noyau ?
Lorsqu’ils sont incorporés dans une sous unité ribosomale
Comment se fait la maturation des ARNr chez les procaryotes ?
1: Les ARNr chez E. coli sont codés par 7 opérons et chacun est transcrit en un long précurseur, 30S
2: Le clivage de 30S pat la RNase III produit les 3 ARNr matures
Comment se fait la maturation des ARNr chez les eucaryotes ?
Les ARNr 18s, 5.8S et 28S sont inclus dans un même pré-ARNr 45S transcrit par l’ARN pol I. L’ARN 5s est produit par un autre gène.
Comment sont organisés les gènes codant pour le 45S ?
Ils sont organisés en tandem, séparés par 2 à 30 kb d’ADN non transcrit. Toujours organisé dans la même orientation 5-3’ 18S, 5.8S et 28S
Où sont produit les ARNr ?
Dans les centre fibrillaires du nucléole et leur maturation se fait autour de ces centres
Où sont assemblés les sous-unités ribosomales ?
En périphérie du nucléole et puis exporté du noyau
Quels sont les modifications chimiques faites à l’ARN 45S chez les eucaryotes ? (2)
1: Plus de 100 réactions de méthylation en 2’-OH des sucres de nucléotides
2: Plus de 100 isomérisations des uridines en pseudo uridines, cette modification s’effectue à une position précise de la séquence
À quoi servent les modifications chimiques du 45S ? (2)
1: Configuration 3D particulière, des interactions ARN-ARN ou ARN-protéines, activités enzymatiques
2: Permet de rigidifier la structure secondaire et tertiaire de l’ARN
Que sont les ARNsno ? (3)
1: Guide pour les modification chimiques et le clivage du précurseur des ARNr
2: La majorité des ARNsno fait partie de ribonucléoprotéines et ils se placent à une séquence spécifique sur le 45S par appariement de leur séquence avec celle de l’ARNr - les enzymes de maturations peuvent ainsi être recrutées aux bons endroits
3 : Plusieurs ARNsno sont des introns excisés des autres gènes, en particulier des gènes codant pour les protéines ribosomales
Par quoi est régie la transcription par l’ARN pol III des ARNt et de l’ARNr 5S ?
Par des promoteurs internes
Que contrôles les boîtes A et B ?
Ils contrôlent la transcription des ARNt, séquences consensus qui TFIIIC ce qui permet le recrutement de TFIIIB
Par quoi est régie la transcription de l’ARNr 5S ?
La boîte C
Juste lire
2 facteurs multimétiques TFIIIB (contient TBP et dirige la Pol-III) sont requis pour la trasncritptions des ARNt et de l’ARNr 5S
Juste lire
TFIIIA participe seulement à la transcription de l’ARNr 5S (un adaptateur pour TFIIIC)
Comment sont synthétisé les ARNt ?
Sous forme de précurseurs plus longs
Qu’est-ce qui implique la maturation des ARNt ? (2)
1: La maturation implique un clivage 5’ par la RNase P et modification de plusieurs bases
2: Certains ARNt peuvent être épissés
Quels sont les 3 types de modifications des ARNt ?
1: Les U en 3’ sont remplacés par CCA
2: Méthylation
3: Conversion de U
L’ensemble de la structure des ARNt est reconnue par quoi ?
Une aminoacyl-ARNt-synthétase (AAS) qui doit charger un a. a. sur le bras accepteur de l’ARNt (la boucle D de l’ARNt aide l’attachement à l’AAS)
Juste lire
Plusieurs AAS sont chacune spécifique à 1 a. a. et reconnaît les anticodons correspondants à cet a. a.
Comment se fait la pose du a. a. sur le bras accepteurs de l’ARNt ?
1: Le site actif de l’enzyme se lie à un acide aminé et à un ATP
2: L’ATP est coupé pour lui enlever 2P et l’AMP qui en résulte est collé sur l’acide aminé
3: L’ARNt approprié déplace l’AMP du site actif tout en se liant à l’acide aminé toujours en place
4: L’enzyme (AAS) libère l’aminoacyl-ARNt
Qu’est-ce que la règle du WOBBLE
La 3e position du codon peut cependant former des appariements inhabituels, ce qui permet une certains flexibilité à cette position
Pourquoi est-ce que la règle du WOBBLE est possible ?
La base au 5’ de l’anticodon est moins confinée dans l’espace
Quels sont les avantages de la base fluctuante ? (3)
1: Moins d’ARNt nécessaires
2: Facilité la dissociation de l’ARNt pendant la synthèse protéique
3: Les mutations en position 3 du codon sont le plus souvent sans conséquences
Est-ce qu’un ARNt peut s’apparier avec 2 codons différents ?
Non, ils peut s’apparier avec 2 codons différents seulement s’ils codent pour le même acide aminé et ce même s’ils diffèrent au niveau de leur troisième base
Comment se fait la terminaison avec la polymérase I (ARNr) ?
La terminaison de la transcription du pré-ARNr par la Pol I dépend d’un facteur de terminaison spécifique: cette protéine se lie à une séquence spécifique d’ADN en aval du gène transcrit et arrête la pol I
Comment s’effectue la terminaison avec la pol III ?
La transcription par l’ARN Pol III se termine après que l’enzyme eu incorporé une série de U à la molécule d’ARN
L’hybride A-U ADN-ARN est le plus instable et se détache facilement
Comment fonctionne les ARNr et ARNt chez les mitochondries ?
Ces ARN sont transcrits par une polymérase simple, apparentées aux polymérases procaryotes. Cette polymérase est codée par l’ADN nucléaire et l’enzyme est transportée au mitochondries
Comment fonctionne les ARNr et ARNt chez les chloroplastes ?
Les séquences des protomères alpha, beta et beta’ sont homologues à ceux de E. coli sont incluses dans ce génome et codent pour une ARN polymérase qu’on peut isoler des chloroplastes
