Maturation des ARNm

Question 1

Quels sont les différences entre le dévenir des ARNm chez les procaryotes et les eucaryotes (2)

Answer 1

Eucrayotes:
- ARNm primaires (pré-messager) est composé d’exons et d’introns (gènes morcelés), donc doit subir une maturation avant d’être traduit en protéines
- la transcription et la maturation de font dans le noyau alors que la traduction en protéines se fait dans le cytoplasme

Procaryotes:
- ARNm est continue (gènes cotninus), donc ne nécessite pas de maturation et de modification
- transcription et la traduction se fait dans le noyau; traduction commence dès que l’ARNm est synthétisé (tout de suite en contact avec les ribosomes)

Question 2

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

Answer 2

1. Ajout de la coiffe en 5’
2. Épissage des introns
3. Polyadénylation (ajout de la queue poly A)

Question 3

Quel est l’autre role de l’ARN polymérase outre la transcription

Answer 3

Permet de recruter sur sa queue hyperphophorylée des protéines impliquées dans la maturation de l’ARN en voie de synthèse (co-trancritpitionnelle = en même temps que la transcription)

Question 4

Quelle est la première protéine recrutée par l’ARN polymérase impliquée dans la maturation des ARNm et quel est son role

Answer 4

Capping Enzyme
- permet d’ajouter la coiffe Cap à l’extrémité 5’ du pré-ARNm dès qu’il atteint un longueur de 25 nucléotides
- coiffe cap: 7-métylguanosine

Question 5

Quelles sont les fonctions de la coiffe Cap

Answer 5

1. Stabilise l’ARNm (protection contre les exonucléases du cytoplasme)
2. Facilite le transport/export de l’ARNm hors du noyau vers le cytoplasme (liaisons avec protéines de transport)
3. Stimule la traduction par les ribosomes

Question 6

Pourquoi la coiffe cap permet de stabiliser l’ARNm et de la protéger contre les exonucléases

Answer 6

Parce qu’elle fait une liaison 5’ -5’ au début de l’ARNm inhabituelle qui empêche les nucléases de dégrader l’ARN, car il digèrent normalement de 5’ vers 3’

Question 7

Décris les étapes du processus menant à l’ajout de la queue poly-A

Answer 7

1. facteurs de clivage (CPSF, CstF) portés par la queue phosphorylée de l’ARN polymérase sont transférées sur la séquence signal AAUAAA (indique qu’on est au bout du gène) = signal au clivage et à l’addition de la queue poly A
2. Recrutement de la Poly-A polymérase (PAP) à l’extrémité 3’ de l’ARN
   3, Clivage de l’ARN (à environ 15 nucléotides après la séquence AAUAAA) par la poly-A poylmérase
3. Ajout de la queue poly A par la PAP
4. Recrutement de protéines liant le poly A pour assurer la stabilité de la queue poly a (PABP: Poly-A binding proteins)

Question 8

Quelles sont les fonctions de l’addition de la queue poly-A

Answer 8

1. Augmente la stabilité de l’ARNm à l’extrémité 3’ même s’il y a dégradation progressive de la queue dans le cytoplasme: permet de détruire la queue poly-a au lieu de la séquence codante
2. Facilite l’exportation vers le cytoplasme
3. Favorise la traduction en identifant les ARNmatures prêts à être traduits

Question 9

Comment sont interrompus les séquences codantes des gènes eucaryotes

Answer 9

Interrompus par des séquences non-codantes appelées exons

les séquences codantes se nomment exons et se trouvent dans l’ARNm mature après élimination des introns par épissage

Question 10

Comment se nomme les premier et derniers exons et pourquoi sont-ils différents

Answer 10

5’UTR et 3’ UTR (UTR = untranslated region)
Exon non-codant aux extrémité de l’ARNm

Question 11

Qu’est-ce que l’épissage

Answer 11

Processus par lequel les séquences introns sont excisées et les séquences d’axons se reliées ensemble pour donner naissance à l’ARNm mature

Question 12

Pourquoi pouvons nous trouver des failles dans l’épissage et quelles sont les conséquences

Answer 12

À cause des mutations dans le pré-ARNm (gènes)

Conséquences = pathologie humaines
- cancer
- maladie neuromusculaire
- maladies neurodégénratives
- thalassémie

Question 13

Qu’est-ce qui est nécessaire pour exciser un intron et comment ce processus se fait-il

Answer 13

Il faut qu’il y ait des séquences nucleotidiques spécifiques et conservées

Ces séquences permettent d’identifier les extrémités 5’ et 3’ des introns reconnues des ribonucléoprotéines nucléaires (snRNP; snurps) qui assistent la coupure de l’ARN aux jonctions intron-exons et relient les exons entre eux de façons covalentes

Question 14

Quel est l’objectif des séquences nucléotidiques spécifiques dans l’épissage

Answer 14

Permet de bien positionner le clivage aux jonctions intron-exons pour conserver le bon code de lecture et produire la bonne protéine

Question 15

Quelles sont les séquences spécifiques nécessaire à l’épissage

Answer 15

Fin d’un exon: AG
Début intron: GURAGU
Fin intron: YYYYYYYYYYNCAG
Début exon: G
Point de branchement de l’intron (30 nucléotides avant fin intron): CURAYY

Y: C ou G
R: A ou T
N: A,G,U,C

Question 16

Quel est le site donneur et receveur/accepteur lors de l’épissage

Answer 16

Donneur: passage de exon à intron
Receveur/accepteur: passage de intron à exon

Question 17

Résume la machinerie de l’épissage

Answer 17

pré-ARNm contient des séquences codantes et non codantes appelées exons et introns. Introns doivent être excisées par clivage et exons reliés ensemble par lien covalents. Se fait grâce a des petites ribonucléoprotéines nucléaires (snRNP) qui sont des ARN qui contiennent protéines pour permettre le clivage et la liasion exons

Question 18

Comment s’explique la diversité des protéines

Answer 18

Par épissage alternatif (tissu spécifique)

Question 19

Qu’est-ce que l’épissage alternatif et que permet-il

Answer 19

Un transcrit de pré-ARm peut être épissé différemment selon le type cellulaire
L’épissage permet d’éliminer ou d’inclure certains exons et de changer leur ordre pour produire différents ARNm qui seront traduits en protéines différentes

Permet d’augmenter le potentiel de codage du génome et la diversité des protéines aux fonctions variés à partir d’un même pré-ARN

Question 20

Où varient les formes d’épissage alternatifs

Answer 20

Varient dans les tissus permettant de donner la diversité tissu-spécifique

Question 21

L’épissage alternatif donne naissance à quel concept

Answer 21

Au fait que les protéines différentes sont conçues de modules identiques et différents

Question 22

Donne un exemple d’épissage alternatif

Answer 22

Le gène de la protéine alpha-tropomyosine va permettre le controle de la contraction dans les cellule musculaire régulant l’interaction entre l’actine et la mysoine alors que dans les cellules non-musculaires elle joue un role dans la régulation du cytosquelette;

ces différentes fonctions selon le types cellulaires est assuré par les formes d’épissage alternatif qui forment des variantes d’ARNm qui s’expriment dans les tissu spécifique (ex: muscles lisses, striés, fibroblastes, cerveau), mais qui proviennent tous du même gène

Question 23

Qu’est-ce que la régulation négative de l’épissage et comment se fait-elle

Answer 23

Permet l’inclusion d’intron dans l’ARNm qui n’est pas éliminé par l’épissage à cause d’un répresseur de l’épissage; introns font partie de l’ARNm et traduit en protéines

Question 24

Quels sont les ARN qui peuvent sortir du noyau et via quel complexe

Answer 24

Seuls les ARNm mature
Les complexes de pores nucléaires reconnaissent et exportent les ARNm matures

Question 25

Comment les ARNm matures sont détectés pour sortir du noyau

Answer 25

Un ensemble de protéines signalent que l’ARNm est mature et correcte pour l’exportation
- la protéine poly-a binding protein (PABP)
- protéine de liaison à la coiffe (Cap binding protein
- complexe de protéines qui se lie à la jonction devons (EJC: exon jonction complexe); se déposent après excision des introns

Question 26

Quel est l’étape principale pour régulation de la plupart des gènes eucaryotes

Answer 26

Transcription

Question 27

L’information n’est pas présentée dans le but d’être oubliée. Il n’est pas nécessaire de connaître le nom des snRNPs comme tel, mais il est utile de savoir qu’il y en a plusieurs, qu’ils sont formés de protéines et d’ARN, que l’ARN guide leur interaction avec l’ARNm, que chacun a un rôle précis dans l’épissage et que collectivement ils coordonnent toutes les étapes d’épissage.

Answer 27

L’information n’est pas présentée dans le but d’être oubliée. Il n’est pas nécessaire de connaître le nom des snRNPs comme tel, mais il est utile de savoir qu’il y en a plusieurs, qu’ils sont formés de protéines et d’ARN, que l’ARN guide leur interaction avec l’ARNm, que chacun a un rôle précis dans l’épissage et que collectivement ils coordonnent toutes les étapes d’épissage.