Questions et réponses (prof) : Chapitre 13 Flashcards
Décrivez les caractéristiques essentielles de chacune des trois étapes de la
transcription. Comment chacune de ces étapes peut-elle réguler l’expression
génétique ? Quelle est l’étape la plus communément ciblée par les mécanismes de
régulation ?
Initiation = liaison de l’ARN pol au promoteur
fusion du promoteur (séparation des 2 brins d’ADN sur ~14 pb)
synthèse répétée de petits ARN (
Décrivez le rôle des différentes sous-unités de l’ARN polymérase de E. coli. Comment
les sous-unités interagissent entre elles et avec les différents éléments du promoteur ?
Quelle est la différence entre le coeur de l’ARN polymérase et l’holoenzyme ?
Les plus grosses sous-unités (β β et β β’) forment le site catalytique de l’ARN pol, qui
a un aspect de pince de crabes. Le domaine C-terminal de la sous-unité α α
interagit avec les éléments promoteurs situés en amont (élément UP). La sous-
unité σ σ, présente chez l’holoenzyme, est responsable de la liaison au promoteur
(région 2 avec élément à -10, région 4 avec élément -35, région 1 avec élément
‘discriminateur’ et région 3 avec l’élément -10 étendu).
Quels changements surviennent au promoteur et à l’ARN polymérase au cours de la
transition entre le ‘complexe fermé’ et le ‘complexe ouvert’ ? Qu’est-ce qui favorise
cette transition chez les procaryotes, et chez les eucaryotes ? Quelle est l’importance de
cette transition dans le mécanisme global de la transcription ?
Fusion du promoteur i.e. séparation du duplex d’ADN sur 14 pb par la région σ σ
2.3. Chez procaryotes, isomérisation de l’ARN pol (changement structural). Chez
eucaryotes, activité ATPase (hélicase) de TFIIH est impliquée dans la fusion du
promoteur. Étape essentielle pour initier synthèse d’ARN.
L’ARN polymérase doit quitter le promoteur pour qu’il y ait transcription. Ceci pose
un problème puisque la force énergétique qui attire l’ARN polymérase au promoteur
tend à maintenir cette dernière en place, empêchant ainsi la transcription. De quelle
façon la machinerie impliquée dans la transcription surmonte ce problème et favorise
le détachement de l’ARN polymérase du promoteur ?
Chez procaryotes, déplacement de σ σ 3/4 libère le canal de sortie de l’ARN. Ceci
déstabilise σ σ qui est libérée de l’ARN pol. Chez eucaryotes, le domaine CTD est
phosphorylé, ce qui le détache des facteurs généraux de transcription fermement
liés au promoteur central.
Au cours de la transcription, la polymérase doit composer avec plusieurs chaînes
nucléotidiques: l’ADN double brin devant la polymérase, l’ADN simple brin utilisé
comme matrice, l’ADN simple brin ‘codant’ et la chaîne d’ARN nouvellement
synthétisée. Comment la polymérase maintient-elle séparés les différents
polynucléotides, de même que les ribonucléotides précurseurs ?
Des canaux spécifiques existent pour l’entrée et la sortie de l’ADN de même
que pour la sortie de l’ARN. A l’intérieur de l’ARN pol, les canaux ‘matrice’
et ‘non-matrice’ maintiennent les brins séparés de l’ADN.
Pourquoi la plupart des ARN transcrits commencent-ils par le nucléotide adénosine,
plutôt que par un autre ribonucléotide? Quel nucléotide est le deuxième le plus
fréquemment rencontré à cette position ?
G
Quel est le rôle de la phosphorylation du domaine CTD de l’ARN pol II dans la
régulation de la transcription et dans la maturation des ARN ? Puisque le domaine
CTD est un composant essentiel de l’ARN pol II (des mutations qui détruisent sa
fonction sont létales), pourquoi un tel domaine n’est pas présent dans les ARN pol I et
pol III ?
- Libère l’ARN polymérase des GTFs
- Permet au domaine CTD de recruter des ‘facteurs d’élongation’
- Permet au domaine CTD de recruter des complexes enzymatiques modifiant
l’ARNm nouvellement transcrit
a) Addition d’un ‘coiffe’ à l’extrémité 5’ de l’ARNm
b) Épissage des introns
c) Addition d’une queue de poly-A et clivage de l’ARN
Pourquoi le complexe ‘Médiateur’ est requis uniquement pour la transcription in vivo,
alors que sa présence est facultative in vitro ? Comment l’ADN utilisé comme matrice
in vivo diffère-t-il de celui qui est utilisé dans les systèmes de transcription in vitro ?
In vivo, dans le contexte de la chromatine, les ‘activateurs’ qui
lient les ‘séquences régulatrices’ recrutent les enzymes modifiant
les nucléosomes et font contact avec un énorme complexe
protéique appelé ‘Médiateur’ qui lui, interagit avec l’ARN pol II
(via le CTD) et aide à l’assemblage du CPI
Quelles propriétés de l’ARN polymérase sont stimulées par les facteurs qui se lient à
l’enzyme pendant la phase d’élongation de la transcription ? Comment ces facteurs
sont-ils recrutés par la polymérase au cours de la transition entre les phases d’initiation
et d’élongation ?
Parmi les nombreux facteurs d’élongation recrutés par le domaine CTD
phosphorylé, le facteur TFIIS stimule l’élongation de même qu’une activité
ARNase intrinsèque de l’ARN pol II. Ceci permet de corriger les erreurs de
transcription selon un mode d’édition hydrolytique similaire à celui
impliquant le facteur Gre bactérien.
Énumérez trois modifications de l’ARNm qui surviennent avant son transport du
noyau au cytoplasme de la cellule. Comment ces événements de maturation sont-ils
coordonnés avec l’élongation et l’arrêt de la transcription ?
Addition d’une coiffe à l’extrémité 5’ du transcrit (début de l’élongation)
Épissage des introns (tout au long de l’élongation)
Addition d’une queue de poly-A (liée à la terminaison)
