Maturation des ARNm Flashcards
Quels sont les différences entre le dévenir des ARNm chez les procaryotes et les eucaryotes (2)
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)
Quelles sont les 3 étapes de la maturation des pré-ARNm
- Ajout de la coiffe en 5’
- Épissage des introns
- Polyadénylation (ajout de la queue poly A)
Quel est l’autre role de l’ARN polymérase outre la transcription
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)
Quelle est la première protéine recrutée par l’ARN polymérase impliquée dans la maturation des ARNm et quel est son role
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
Quelles sont les fonctions de la coiffe Cap
- Stabilise l’ARNm (protection contre les exonucléases du cytoplasme)
- Facilite le transport/export de l’ARNm hors du noyau vers le cytoplasme (liaisons avec protéines de transport)
- Stimule la traduction par les ribosomes
Pourquoi la coiffe cap permet de stabiliser l’ARNm et de la protéger contre les exonucléases
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’
Décris les étapes du processus menant à l’ajout de la queue poly-A
- 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
- 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 - Ajout de la queue poly A par la PAP
- Recrutement de protéines liant le poly A pour assurer la stabilité de la queue poly a (PABP: Poly-A binding proteins)
Quelles sont les fonctions de l’addition de la queue poly-A
- 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
- Facilite l’exportation vers le cytoplasme
- Favorise la traduction en identifant les ARNmatures prêts à être traduits
Comment sont interrompus les séquences codantes des gènes eucaryotes
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
Comment se nomme les premier et derniers exons et pourquoi sont-ils différents
5’UTR et 3’ UTR (UTR = untranslated region)
Exon non-codant aux extrémité de l’ARNm
Qu’est-ce que l’épissage
Processus par lequel les séquences introns sont excisées et les séquences d’axons se reliées ensemble pour donner naissance à l’ARNm mature
Pourquoi pouvons nous trouver des failles dans l’épissage et quelles sont les conséquences
À cause des mutations dans le pré-ARNm (gènes)
Conséquences = pathologie humaines
- cancer
- maladie neuromusculaire
- maladies neurodégénratives
- thalassémie
Qu’est-ce qui est nécessaire pour exciser un intron et comment ce processus se fait-il
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
Quel est l’objectif des séquences nucléotidiques spécifiques dans l’épissage
Permet de bien positionner le clivage aux jonctions intron-exons pour conserver le bon code de lecture et produire la bonne protéine
Quelles sont les séquences spécifiques nécessaire à l’épissage
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
Quel est le site donneur et receveur/accepteur lors de l’épissage
Donneur: passage de exon à intron
Receveur/accepteur: passage de intron à exon
Résume la machinerie de l’épissage
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
Comment s’explique la diversité des protéines
Par épissage alternatif (tissu spécifique)
Qu’est-ce que l’épissage alternatif et que permet-il
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
Où varient les formes d’épissage alternatifs
Varient dans les tissus permettant de donner la diversité tissu-spécifique
L’épissage alternatif donne naissance à quel concept
Au fait que les protéines différentes sont conçues de modules identiques et différents
Donne un exemple d’épissage alternatif
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
Qu’est-ce que la régulation négative de l’épissage et comment se fait-elle
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
Quels sont les ARN qui peuvent sortir du noyau et via quel complexe
Seuls les ARNm mature
Les complexes de pores nucléaires reconnaissent et exportent les ARNm matures
Comment les ARNm matures sont détectés pour sortir du noyau
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
Quel est l’étape principale pour régulation de la plupart des gènes eucaryotes
Transcription
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.
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.
