Maturation de l'ADN Flashcards
La maturation de l’ADN comporte 3 étapes, lesquels ?
- Formation de la coiffe à l’extrémité 5’
- Épissage
- Polyadénylation à l’extrémité 3’
Vrai ou faux : L’épissage se fait chez les procaryotes ?
FAUX : Pas d’introns, la séquence codante continue.
Chez les eucaryotes on retrouve ?
Des introns : séquences non codantes
Des exons : séquences codantes ou toute région maintenue dans l’ARN mature codante ou non.
(Les exons non codants sont des petits bouts au début/fin d’un gène qui sert à assoir le ribosome)
*il y a toujours un introns de moins que les exons (exxtrémités).
Épissage ?
Retirer les introns et les exons de l’ARNm.
Que peut-on dire du nombre d’introns par gène ?
Il varie énormément, plus l’organisme est complexe, plus il y a d’introns.
Que peut-on dire de la taille des introns et exons ?
Exemple gène DHFR ?
Introns (800 kb) plus longs que exons (150 bases).
gène : 31 kb
6 exons = ARNm de 2kb
plus de 90 % du gène est constitué d’introns!
Vrai ou faux : La transcription reconnait les introns ?
FAUX : Les introns sont inclus dans le pré-ARNm.
Vrai ou faux : La traduction reconnait les introns ?
FAUX : Il faut donc enlever les introns avant la traduction.
Comment élimine-t-on les introns ?
Une machinerie spécifique et très précise doit enlever les introns des pré-ARNm pour en faire des ARNm finaux (épissage).
À la jonction des introns/exons, il y a des séquences spécifiques conservées (3), lesquelles ?
Site d’épissage 5’ (donneur) : Séquence GU
Site d’épissage 3’ (receveur) : Séquence AG
Site d’embranchement : “A” dans une séquence précise (YNYURAY) suivie d’une séquence riche en pyrimidines.
YNYURAY ?
Pyrimidine, n’importe, pyrimidine, uracil, purine, A, pyrimidine
Les 2 étapes de chimique de l’épissage sont des réactions de … ?
Trans-estérification successives.
Quelle est la première étape chimique de l’épissage ?
Le 2’OH du site A au site de branchement fait une attaque nucléophile sur le phosphate de la G du site donneur.
Qu’est-ce qui est libéré après la première étape chimique de l’épissage ?
Le 5’ de l’intron et il se lit au A d site de branchement (jonction triple : lasso UGA ).
Quelle est la deuxième étape chimique de l’épissage ?
Le 3’OH de l’exon 5’ (libèré) fait une attaque nucléophile sur le phosphate de la G du site receveur.
Qu’est-ce qui est libéré après la deuxième étape chimique de l’épissage ?
Jonction de l’exon 5’ avec l’exon 3’.
L’intron est rapidement dégradé.
Qu’est-ce que l’épissage en trans ?
Jonction d’exons de 2 pré-ARNm distincts.
Quelle est la principale machinerie de l’épissage ?
Spliceosome.
Caractéristiques du Spliceosome ?
- Complexe d’environ 150 protéines et 5 ARN.
- Taille semblable au ribosome.
- Nécessite beaucoup d’énergie.
- Majorité des fonctions remplies par ARN et non protéines.
Rôle des ARNs dans Spliceosome ?
Repérer les séquences conservées aux jonctions intron/exon et participer à la catalyse de la réaction d’épissage.
Quels sont les 5 ARN nucléaires (snRNA) ?
U1, U2, U4, U5, et U6
(100 à 300 nucléotides)
Les snRNA sont complexées avec quoi ?
Protéines
Complexe ARN-Protéines = petites ribonucléoprotéines nucléaires (snRNP)
Rôle des snRNP ?
- Reconnaissent le site d’épissage 5’ (donneur) et le site de branchement.
- Rapprochent les 2 sites.
- Catalysent les réactions de clivage et de ligation de l’ARN (via intéractions ARN-ARN, ARN-protéines et protéines-protéines),
Exemples d’hybrides ARN-ARN au site donneur ?
U1 et U6 peuvent se lier par complémentarité.
Exemples d’hybrides ARN-ARN au site de branchement ?
U2 et BBP - protéine non snRNP.
Exemples de complémentarité entre hybrides ARN-ARN ?
Liaison de U2 et U6
En ordre, quels sont les complexes formés lors de l’épissage de l’ARN ?
E, A, B, et C
Étape 1 : Formation du complexe E ?
U1 reconnait le site d’épissage 5’
Une sous-unité de U2AF (65) se lit au site polyY et l’autre sous-unité (35) se lit au site d’épissage 3’
U2AF (65) recrute BBP au site de branchement
Étape 2 : Formation du complexe A ?
U2 se lit au site de branchement (aidé par U2F)
BBP est déplacé
Le A est non-apparié avec U2 et devient donc disponible pour réagir avec le site donneur
Étape 3 : Formation du complexe B ?
Liaison de tri-snRNP (U4, U5, et U6) au pré-ARN et à U1 et U2
U4 et U6 se lit à leur séquences complémentaires
U5 est lié par interactions protéine-protétine
U6 prend la place de U1 au site donneur
Complexe prêt à catalyser l’épissage de l’intron
Étape 4 : Formation du complexe C ?
U4 libèré du complexe
Permet à U2 d’intéragir avec U6 (juxtapose le site donneur et branchement)
U5 facilite la liaison du site donneur avec le site receveur
L’intron est libèré sou-forme de lasso
Introns auto-épissants ?
Rare
Introns qui s’éliminent eux-mêmes
Introns auto-épissants mécanisme ?
L’intron lui-même se replie en une configuration précise (hair-pine) au sein du pré-ARNm et auto-catalyse la réactions d’épissage.
Comment on explique la fiabilité de reconnaissance de l’épissage ?
Le site donneur est reconnu par 2 snRNP, alors il est peu probable qu’une séquence incorrecte soit reconnue par les deux.
Pour quelle raison il y aurait des erreurs lors de l’épissage ?
Introns beaucoup plus long que exons, alors la machinerie doit identifier les exons au sein d’un océan de séquences introniques.
Erreurs d’épissage ?
1 . Saut de sites d’épissage (pas tous les exons)
2 . Sélection d’un pseudo-site (contient seulement une portion de l’exon)
Comment sont prévenues les erreurs d’épissage ?
Les pré-ARN sont épissés au cours de la transcription
Reconnaissance préférentielle des sites d’épissages proches d’exons par des protéines SR
Les pré-ARN sont épissés au cours de la transcription, comment ?
L’ARN Pol transporte des protéines jouant un rôle dans l’épissage de l’ARN : lorsqu’elle rencontre le site donneur = recrutement rapide des protéines au site receveur.
Comment le saut d’exon peut être peu probable ?
L’assemblage du spliceosome se fait dans l’ordre que l’ARN est transcrit.
Reconnaissance préférentielle des sites d’épissages proches d’exons par des protéines SR ?
Les SR lient des séquences spécifiques “amplificateurs d’épissage exoniques) (ESE).
SR recrutent U2AF au site d’épissage receveur et U1 au site donneur.
Le spliceosome s’assemble préférentiellement aux sites voisins d’exons.
Protéines dans le spliceosome mineur ?
U11 = U1
U12 = U2
U4 et U6 différents
U5 même
Les étapes sont identiques.
Le spliceosome mineur reconnait quoi ?
AU en 5’ et AC en 3’ d’ou le nom spliceosome AT-AC.
Qu’est-ce que l’épissage alternatif ?
- Plusieurs protéines formées par pré-ARNm (isoforme).
- Jusqu’à 75% des gènes humains subissent un épissage alternatif.
- La plupart donne 2 ARNm mais ça peut être beaucoup plus.
Exemple de la troponine T ?
2 ARNm alternatifs (à partir du même pré-ARNm) contenant 4 exons.
3 exons communs (1,2 et 5) et 1 exon unique (3 ou 4)
Différents types d’épissage alternatif ?
Exon sauté = éliminé
Exon étendu = allongé
Intron retenu
Épissage trans alternatif
Exemple de l’antigène T de SV40 ?
Antigène grand T = protéine normale
Antigène petit T = cas d’allongement d’exon : lorsque non-épissé, le codon stop dans l’intron produit une protéine tronquée.
Qu’est-ce qui favorise la production de l’antigène petit T ?
La protéine SR qui s’accumule dans l’exon 2 favorise l’épissage au site donneur.
Les introns doivent être très long pour éviter ?
L’exclusion par encombrement stérique.
L’exclusion par encombrement stérique exemples ?
La liaison de U1 empêche la liaison de U2 sur l’intron.
La liaison de U2 empêche l’utilisation du site d’épissage 5’ du même intron.
L’exclusion par combinaison de sites d’épissage majeur et mineur ?
Aucun spliceosome peut enlever un intron contenant une combinaison de sites majeurs/mineurs (Il faut les 2 spliceosomes).
Régulation de l’épissage par des protéines :
Amplificateurs exoniques d’épissage ?
Les protéines SR
Possèdent un DLA et un domaine de liaison aux protéines de la machinerie d’épissage (permet recrutement des protéines).
Régulation de l’épissage par des protéines :
Réprésseurs exoniques d’épissage ?
Famille des hnRNP
Possèdent un DLA
Encombrent le site de liaison des protéines de la machinerie d’épissage.
Réprésseurs exoniques d’épissage :
Exemple de hnRNP1 ?
Réprésseurs qui agissent de 2 façons :
1 . Deux hnRNP1 se lit à l’extrémité de 2 exons et masque l’intron - spliceosome ne peut se lier.
2 . Un premier hnRNP1 se lit au site polypyrimidique et attire les autres par un système coopératif - spliceosome ne peut se lier car il est encombré.
Qu’est-ce que l’édition de l’ARN ?
Modification de la séquence d’un ARN après sa transcription et avant sa traduction.
Insère, enlève ou modifie des bases individuelles de l’ARN.
Premier mécanisme de l’édition de l’ARN ?
Désamination des adénines ou des cytosines :
Dans certains tissus de manière contrôlée, exemple apolipoprotéine-B. Codon CAA et désamination du C donne UAA : codon STOP = protéine tronquée dans intestion.
(Dans foie, même ARN donne une protéine longue, normale)
Désamination des adénines ou des cytosines fait par quels enzymes ?
ADAR
Les désaminases reconnaissent spécifiquement une séquence ou une structure secondaire particulière de l’ARN.
Désamination des adénines ou des cytosines :
L’inosine est reconnue comme une … lors de la traduction ?
GUANINE
Deuxième mécanisme de l’édition de l’ARN ?
Insertion ou délétion d’uridine par un ARN guide.
Édition de l’ARN par insertion de U caractéristiques ?
Dans les mitochondries de trypanosomes.
Multiples U insérés après la transcription.
Représente jusqu’à la moitié des nucléotides dans l’ARN mature.
Édition de l’ARN par insertion de U exemple du gène coxII ?
Insertion de 4 U dans le gène coxII décale le cadre de lecture de -1 pour donner le bon cadre de lecture.
Les ARNs guides servent à ?
Servent à l’insertion de U.
40-80 nucléotides.
Les ARNs guides 3 régions ?
1 . Extrémité 5’ : ancrage, dirige l’ARNg vers la région de l’ARNm à éditer.
2 . Région d’édition : détermine la position d’insertion des U.
3 . Extrémité 3’ : région poly-U (rôle pas clair).
Édition de l’ARN par insertion de U mécanisme ?
- Appariement de la région d’encrage
- A non apparié où les U seront insérés
- Coupure par une endonucléase dans les régions d’ARN mésappariées
- Transfert de U dans les interruptions de l’ARNm
- Ligation
Le transport de l’ARNm du noyau vers le cytoplasme est un procédé ?
Non passif
Les ARN mature sont tous hors du noyau, seulement 1-5% dedans.
Comment se fait la sélection des bons ARN à être transportés ?
Protéines SR favorisent le transport.
Protéines snRNP inhibent le transport.
L’exportation se fait via quelle structure de la membrane nucléaire ?
Pores qui laissent passer des molécules jusqu’à 50 kDA.
