Maturation des ARNm (par: Nadia Trabelsi) Flashcards
Chez les eucaryotes, est-ce que l’information génétique est morcelée ou contigüe?
Morcelée (exons-introns)
Chez les eucaryotes, les ARN primaires (pré-ARNm) vont être modifiés pour mûrir en quelle molécule?
ARNm
Chez les eucaryotes, les ARNm sont transportés ou pour la traduction en protéine?
Cytoplasme
Chez les procaryotes, est-ce que l’information génétique est morcelée ou contigüe?
Contigüe
Chez les procaryotes, est-ce que l’ARNm a besoin d’être mûri?
Non
Chez les procaryotes, ou se fait la transcription et la traduction de l’ADN?
Dans le cytoplasme.
L’ARN synthétisé est tout de suite en contact avec les ribosomes qui effectuent la traduction.
Chez les eucaryotes, la transcription et la maturation des ARN se font ou?
Noyau
Qu’est-ce qu’un ARNm polycistronique?
Il se retrouve chez les procaryotes. C’est un ARNm qui code pour plusieurs protéines différentes (concept d’opéron).
Dans l’eukaryote, après épissage, 1 ARNm donne combien de protéines?
En général 1 protéine
Qu’est-ce que l’épissage alternatif?
Plusieurs isoformes d’une même protéine peuvent être obtenues a partir du pré-ARNm.
Explique la maturation du pré-ARNm (en résumé).
- Addition de la coiffe 5’
- Addition de la séquence poly-A en 3’ (polyadénylation)
- Épissage des introns
Est-ce que les ARN des eucaryotes sont transcrits et muris simultanément dans le noyau?
Oui
Chez les eucaryotes, quels sont les 2 rôles de l’ARN polymérase II?
- Transcription de l’ADN
- Via sa queue phosphorylée, recrutement des protéines impliquées dans la maturation de l’ARN en voie de synthèse (= co-transcriptionnel)
La coiffe (cap) est ajoutée a l’extrémité 5’ de l’ARN dès que l’ARN, synthétisé par l’ARN polymérase, atteint environ combien de nuclétotides de longueur?
Environ 25 nucléotides de longueur
Décris la 1e étape de la maturation du pré-ARNm.
Addition de la coiffe 7 - méthyl guanosine (‘cap’) a l’extrémité 5’ du pré-ARNm dès qu’il atteint 25 nucléotides de longueur.
Lors de l’addition de la coiffe en 5’, la liaison 5’ vers 5’ inhabituelle (triphosphate bridge) au début de l’ARN permet quoi?
Cette liaison permet a l’ARN d’être plus résistant aux nucléases (qui digèrent de 5’ a 3’ les acides nucléiques comme l’ARN et l’ADN).
Quelle sont les 3 fonctions de la coiffe ajoutée en 5’ a l’ARN?
1 - Stabilité (protection contre exonucléases du cytoplasme)
2 - Facilite l’export de l’ARNm vers le cytoplasme
3 - Stimule la traduction par les ribosomes
Explique l’addition de la séquence poly (A) en 3’ (2e étape de la maturation de pré-ARNm).
1) Facteurs de clivage portés par la queue phosphorylée de l’ARN polymérase sont transférés sur la séquence qui sert de signal au clivage AAUAAA et a l’addition de la queue poly-A
2) Recrutement de la poly-A polymérase (PAP) a l’extrémité 3’ de l’ARN
3) Clivage de l’ARN (environ 15 nucléotides après la séquence AUAAA) par la PAP
4) Ajout de poly-A par la poly-A polymérase
5) Recrutement de ptns liant le poly-A qui assurent la stabilité de la queue de poly-A (PABP: poly A binding ptns)
Quels sont les 2 facteurs de clivage dans l’étape de l’addition de la séquence poly (A) en 3’ (2e étape de la maturation de pré-ARNm)?
CPSF (cleavage/polyadenylation specifity factor) et CstF (cleavage simulation factor)
Quels sont les 3 rôles de l’addition de la séquence poly (A) en 3’ (2e étape de la maturation de pré-ARNm)?
L’addition de la queue de poly-A (environ 200-250 A)
1) Augmente la stabilité de l’ARNm 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 l’ARNm matures prêtes a être traduites
La grande majorité des gènes eucaryotes ont quels types de séquences?
Des séquences codantes interrompues
Ce sont les introns ou les exons qui sont éliminés lors de l’épissage de l’ARNm?
Les introns, car les exons correspondent aux séquences codantes.
EXons sont Exprimés
Introns: entre (intra) les exons
Ce sont les exons ou les introns qui sont plus courts en général?
Les exons son plus courts que les introns.
Qu’est que l’épissage de l’ARN (3e étape de la maturation du pré-ARNm)? (de manière générale)
Processus par lequel les séquences des introns sont excisées. Le pré-ARNm et les exons reliés entre eux donnent naissance a l’ARNm mature.
Qu’est-ce qui est nécessaire pour exciser un intron lors de l’épissage de l’ARN? Quelle est sa fonction?
Des séquences nucléotidiques spécifiques.
Ces séquences vont identifer les jonctions 5’ et 3’ des introns. Elles sont reconnues par des petits ribonucléoprotéines nucléaires (snRNP=small nuclear ribonucleic particles) qui assistent la coupure de l’ARM aux jonctions intro-exon et relient les exons entre eux de façon covalente.
Quels sont les deux nucléotides de la fin d’un exon?
AG
Quels sont les 3 nucléotides de la fin d’un intron?
CAG
Explique l’épissage de l’ARN (3e étape de la maturation du pré-ARNm). (en détail)
1) Adénine (située a 30 nucléotides de la jonction intron/exon) du point de branchement (en rouge) de l’intron attaque l’extrémité 5’ de l’intron au point d’épissage, et coupe le squelette sucre-phosphate.
2) L’extrémité 5’ coupée de l’intron se lie de façon covalente au 2’ OH du ribose de l’Adénine pour former une structure branchée en forme de ‘‘lasso’’.
3) L’extrémité 3’-OH libre de l’exon 1 réagit avec le 5’ de l’exon 2, reliant les 2 exons ensemble pour former une séquence codante continue et libérant l’intron sous forme de lasso. L’intron est ensuite dégradé.
Explique le rôle des snRNP dans le mécanisme de l’épissage par la machinerie d’épissage (spliceosome).
1) U1 snRNP possédant de l’ARN complémentaire aux séquences d’ARN se lie a la jonction exon 1/intron. U2 snRNP se lie aussi par complémentaité a la séquence entourant le ‘‘branch site’’.
2) Recrutement des snRNP U4/U6 et U5. U5snRNP force l’association de U1 et U2, ce qui amème l’Adénine de la séquence UAAC (branch site). Structure favorable pour la formation du lasso (lariat), mais il n’y a pas de lien covalent encore.
3a) Relâchement de U1 et U4. L’Adénine du site de branchement attaque le G en 5’ de l’intron. Formation du lasso.
3b) L’extrémité 3’ OH de l’exon 1 attaque le premier nucléotide de l’exon 2 en hyrdrolysant le lien phosphodiester entre l’intron et l’exon 2. Ligation de l’exon 1 et l’exon 2.
3c) Les snRNPs sont libérés pour être recyclés. Les introns sont dégradés dans le noyau.
Quel est le lien entre l’épissage de l’ARN et l’évolution?
Les exons sont des modules d’informations (ex. domaines) qui ont grandement contribué a l’évolution.
Quels sont les ARNm qui peuvent sortir du noyau par les pores nucléaires?
Le complexe de pores nucléaires reconnaît et exporte seulement les ARNm qui ont terminé leur maturation.
Qu’est-ce que l’épissage alternatif et que permet-il?
C’est un méchanisme de contrôle de l’expression génétique au niveau de la maturation des ARN. Un transcrit primaire peut être épissé différemment selon le type cellulaire. Cet épissage permet aux eucaryotes d’augmenter le potentiel de codage de leur génome.
Explique l’épissahe alternatif en plus de détails.
Lors de celui-ci, on peut avoir l’élimination ou l’inclusion de certains exons, produisant de cette manière différents ARNm qui seront traduits en protéines différentes.
Quels sont les mécanismes possibles d’épissage alternatif?
Pas besoin de les savoir par coeur, mais pour avoir une idée, les voici:
Les exons peuvent coder pour quelle partie d’une protéine et quel est son lien avec l’épissage alternatif?
Un domaine protéique.
L’épissage alternatif donne naissance a des variantes de protéines composées de modules identiques et différents.
Explique la diversité tissu-spécifique grâce à l’exemple du transcrit primaire du gène de l’α-tropomyosine.
Même si elles sont toutes produites par un même gène, certaines variantes d’ARNm ne se retrouvent que dans le muscle lisse, le muscle striée, les fibroblastes ou le cerveau.
Dans l’image ci-dessous, les flèches rouges représentent les différents sites auxquels une queue poly-A peut être ajoutée.
Donc, les formes d’épissage alternatif varient selon le tissu –> diversité tissu-spécifique.
Donne un exemple d’épissage alternatif ou on obtient un épissage différentiel possible.
Par conservation d’un intron ou non.
Voir image:
A) Un répresseur qui se loge sur l’intron du pré-ARNm va faire en sorte que celui-ci va être inclus dans l’ARNm mature. Il n’y aura pas d’épissage de cet intron.
B) Un activateur qui se loge sur le pré-ARNm va faire en sorte que l’intron va être exclus de l’ARNm mature. Il y aura alors épissage de cet intron. (Si, comme dans le tissu 1, l’activateur n’est pas la, l’intron sera inclus dans le mRNA mature et l’épissage sera inhibé).
Même si l’expression d’un gène eucaryotes peut-être contrôlée a différentes étapes, quelle est l’étape principale de la régulation des gènes eucaryotes?
Transcription
