Maturation des ARNm

Question 1

Qu’est ce qui explique que les ARNm doivent être maturés chez les eucaryotes et non les procaryotes?

Answer 1

Eucaryotes: info génétique morcelée (exons-introns). Pré-ARnm doit être maturé.

Procaryotes: info des gènes est continue (juste exons)

Question 2

Où se passe la transcription et la traduction chez les procaryotes?

Answer 2

dans le cytoplasme

Question 3

Où se passe la transcription, la maturation et la traduction chez les eucaryotes?

Answer 3

Transcription et maturation: Noyau

Traduction: Cytoplasme

Question 4

En quoi est ce que le devenir des ARN primaires des procaryotes et eucaryotes est différent?

Answer 4

Procaryotes: plusieurs protéines peuvent être codés par un ARNm polycistronique (opéron)

Eucaryotes: 1 ARNm après épissage = 1 Protéine (mais plusieurs isoformes possibles si épissage alternatif)

Question 5

Quelles sont les 3 étapes de la maturation des pré-ARNm chez les eucaryotes?

Answer 5

1. Addition de la coiffe au bout 5’
2. Épissage des introns
3. Polyadénylation (ajout de A au bout 3’)

Question 6

Vrai ou Faux.

La maturation chez les eucaryotes ne débutent qu’à la fin de la transcription.

Answer 6

Faux.

Transcription et maturation se font de façon simultanée dans le noyau

Question 7

Quel est un autre rôle de l’ARN polymérase autre que son rôle dans la transcription?

Answer 7

Il recrute des protéines impliquées dans la maturation de l’ARN via sa queue hyperphosphorylée

Question 8

En quoi consiste l’addition de la coiffe en 5’ et à quel moment arrive-t-elle?

Answer 8

Addition de coiffe 7-méthyl guanosine à l’extrémité 5’ du pré-ARNm quand il atteint 25 nucléotidques

Question 9

Quelle caractéristique explique la résistance de l’ARN qu’ajoute la coiffe en 5’?

Answer 9

Liaison 5’ vers 5’ inhabituelle au début de l’ARN le rend plus résistent aux nucléases qui digèrent de 5’ vers 3’

Question 10

Quelles sont les fonctions de la coiffe 5’?

Answer 10

1. Stabilité (protection contre exonucléases)
2. Facilite export de l’ARNm vers le cytoplasme
3. Stimule la traduction par les ribosomes (ils reconnaissent la coiffe)

Question 11

Comment débute la polyadénylation de l’ARN?

Answer 11

Facteurs de clivage (CPSF et CstF) portés par queue phosphorylée de l’ARN polymérase sont transférés sur la séquence AUAAA (signal de clivage et addition de queue polyA)

Recrutement la Poly-A polymérase (PAP) à l’extrémité 3’ de l’ARN

Question 12

Quelle est le rôle de la PAP (Poly-A polymérase)?

Answer 12

1. Clivage de l’ARN (environ 15 nucléotides après la séquence AUAAA)
2. Ajout de queue Poly-A (environ 200-250 A)

Question 13

Qu’est ce qui assure la stabilité de la queue de Poly-A?

Answer 13

Recrutement de protéines qui vont la lier

PABP: poly A binding proteins

Question 14

Quelles sont les fonctions/rôles de la séquence PolyA en 3’?

Answer 14

1. Augmenter la stabilité de l’ARN en protégeant l’extrémité 3’ même s’il y a dégradation progressive de la queue dans le cytoplasme
2. Facilite son exportation vers le cytoplasme
3. Favorise la traduction en identifiant les molécules de ARNm matures prêtes à être traduites

Question 15

Vrai ou Faux.

Les exons contiennent des séquences non-codantes.

Answer 15

Vrai.

Les premiers et derniers exons (debut et fin) ont des régions non-codantes dites 5’ UTR et 3’UTR

Question 16

Qu’est ce que l’épissage?

Answer 16

Processus par lequel des introns sont excisés du pré-ARNm et les exons reliés entre eux pour donner l’ARNm mature

Question 17

Qu’est ce qui identifie les jonctions 5’ et 3’ des introns et par quoi ces identifiants sont-ils reconnus?

Answer 17

Identifiées pas des séquences spécifiques

Reconnues par des petites ribonucléoprotéines nucléaires (snRNP) qui assistent la coupure de l’ARN aux jonctions intro-exon et relient les exons

Question 18

Quelles sont les séquences identifiant le début et la fin d’un intron?

Answer 18

Début : GURAGU ( R=purine)

Fin : YYYYYYYYYYNCAG ( Y=pyrimidine N=nucléotide)

Question 19

Quelles séquences identifient le début et la fin d’un exon?

Answer 19

Début: G

Fin: AG

Question 20

Comment appelle-t-on les séquences de passage entre un exon et un intron?

Answer 20

Site donneur: passage de l’exon à l’intron

Site receveur: passage de l’intron à l’exon

Question 21

Qu’est ce que le point de branchement d’un intron et l’importance de celui-ci?

Answer 21

Séquence CTRAYY (R=purine Y=pyrimidine) environ 30 nucléotides avant le début d’un exon

A est essentiel à l’épissage

Question 22

Quelles sont les 3 étapes de l’épissage?

Answer 22

1. A (adénine) du point de branchement de l’intron attaque le G en 5’ de l’intron (G de GURAGU) au point d’épissage et coupe le squelette sucre-phosphate
2. Formation du Lasso: formation d’un lien covalent entre extrémité 5’ de l’intron et au 2’ OH du ribose de A
3. Liaison des exons: extrémité 3’ OH libre de l’exon 1 réagit avec 5’ de l’exon 2 (cela libère le Lasso qui sera dégradé)

Question 23

Comment les snRNP catalysent-ils l’épissage (3 étapes) ?

Answer 23

1. U1 snRNP qui a ARN complémentaire aux séquences d’ARN se lie à la jonction exon1. U2 snRNP se lie par complémentarité au site de branchement d’un intron.
2. Recrutement des snRNP U4/U6 et U5. U5 snRNP force l’association de U1 et U2 amenant le A du site de branchement (position favorable pour la formation du Lasso)
3. Relâchement de U1 et U4. S’ensuit les étapes de l’épissage.

Question 24

Comment est-ce que les exons ont contribué à l’évolution?

Answer 24

via le exon shuffling

Question 25

À quoi peut mener un problème dans l’épissage?

Answer 25

des pathologies

Question 26

Qu’est ce qui explique la diversité des protéines chez l’humain?

Answer 26

épissage alternatif

Question 27

1. Qu’est ce que l’épissage alternatif et que permet-il?
2. Quelle proportion des gènes codent pour des pré-ARNm qui subissent un épissage alternatif?

Answer 27

1. Élimination ou inclusion de certains exons produisant différents ARNm permettant aux eucaryotes d’augmenter le potentiel de codage de leur génome

2. 60%

Question 28

Quels sont les mécanismes possibles d’épissage alternatif (6)?

Answer 28

1. Exon cassette : 1 exon inclut ou pas
2. Exons mutuellement exclusifs: si 1 est inclut dans la séquence, l’autre ne le sera pas
3. Rétention d’intron
4. Alternative 5’ or 3’ splice sites
5. Promoteurs alternatifs
6. Alternative splicing and polyadenylation

Question 29

Comment est-ce que la α-tropomyosine est un bon exemple de l’épissage alternatif?

Answer 29

Épissage alternatif permet d’avoir différents isoformes dans différentes cellules ce qui lui permet ses différentes fonctions soit,

dans les cellules musculaires: régulation des interactions entre l’actine et la mysosine

dans les cellules non-musculaires: rôle dans régulation du cytosquelette

Question 30

Qu’est ce qui explique que certains introns peuvent se comporter comme des exons optionnels (et donc être inclus dans ARNm) ?

Answer 30

Régulation négative de l’épissage : répresseur de l’épissage = mène à l’INCLUSION des introns

(alors que régulation positive: activateur de l’épissage = mène à l’exclusion des introns )

Question 31

Quelle est la condition que doivent respecter les ARNm des eucaryotes pour sortir du noyau?

Answer 31

avoir maturé correctement

Question 32

Qu’est ce qui signale que l’ARNm a subi une maturation correcte et est prête à l’exportation?

Answer 32

un ensemble de protéines incluant:

• PABP (protéine de liaison à la poly A)
• Protéine de liaison à la coiffe
• EJC (exon junction complex) qui se dépose après l’excision des introns

Question 33

Quelle est l’étape principale de la régulation des gènes eucaryotes?

Answer 33

transcription