Régulation de l'expression de gènes 1 Flashcards

1
Q

Quel le dogme central de biologie moléculaire proposé par Crick ?

A

Que l’ADN composé de gènes qui vont être transcrits et peut être aussi traduits

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Q

Quel système a été mis en place et décrit par l’opéron lactose ?

A

Le système inductible

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3
Q

Qu’a montré l’opéron d’Escherichia coli ?

A

Qu’elle s’adapte à son environnement

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4
Q

Expliquez le temps de plateau observé

A

La bactérie a besoins d’un temps d’adaptation

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5
Q

Quels sont les types de contrôle selon l’étape de la synthèse de protéine ?

A
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6
Q

Sur quoi agit le contrôle transcriptionnel ?

A
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7
Q

Sur quoi agit le contrôle post transcriptionnel ?

A
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8
Q

Sur quoi agit le contrôle traductionnel ?

A
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9
Q

Qu’est-ce qu’un contrôle épigénétique ?

A

C’est un contrôle de l’expression des gènes par des modifications des histones ou encore des méthylations de l’ADN

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10
Q

Que nous montre l’expérience de la sensibilité à la DNAse ?

A

Que les gènes actifs donc associés avec des histones forment une sous-unité dont la conformation rend l’ADN sensible à la digestion par la DNAse

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11
Q

De quoi relève la question sur ce qui protège l’ADN ?

A

Cela relève de la structure de la chromatine

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12
Q

Que permet la structure de la chromatine composée d’histones, d’ADN et d’autres protéines ?

A

De protéger l’ADN des nucléases en le compactant

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13
Q

Quelles sont les différentes conformations de l’ADN ?

A
  • l’hétérochromatine : conformation fermée
  • l’euchromatine : conformation ouverte
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14
Q
A
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15
Q

Qu’avons-nous observé au niveau de zones de régulation des gènes ?

A

Ils ne sont pas sensibles à la DNAse

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16
Q

Pourquoi cela ?

A

Parce que la fixation de facteurs de transcription protège l’ADN de la coupure par la DNAse I

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17
Q

Quelles modifications sont possibles au niveau des queues des histones ?

A
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18
Q

Que va induire l’acétylation des lysines ?

A

Cela va neutraliser la charge des lysines qui était initialement positive, attachées à l’ADN chargée négativement par liaison ionique

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19
Q

Que va donc permettre l’acétylation des lysines ?

A
  • réduit la force entre l’interaction entre histone et ADN
  • favorise l’accès à d’autres protéines
  • favorise la liaison de complexes de remodelage de la chromatine et de facteurs de transcription via des bromodomaines
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20
Q

Que va induire la méthylation des lysines et des arginines ?

A

Elle va neutraliser la charge et l’interaction histone ADN

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21
Q

De quoi dépend le recrutement par ces modifications ?

A

Du site en question, de protéines activatrices (H3Lys4) ou de protéines inhibitrices (H3Lys9)

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22
Q

Quelle est la caractéristique de la demi vie de la méthylation des lysines et des arginines ?

A

Elle est longue

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23
Q

Quelles sont les caractéristiques communes des modifications post-traductionnelles des histones ?

A
  • ce sont des modifications réversibles
  • avec une certaine spécificité des sites d’action
  • et des interactions et régulations entre elles
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24
Q

Citez les interactions et régulations entre les modifications post-traductionnelles

A
  • exclusion mutuelle
  • apparition simultanée
  • apparition séquentielle
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25
Q

Par quoi sont caractérisés les différents états de la chromatine ?

A

Par des marques épigénétiques spécifiques qu’on regroupe sous le nom de “codes Histones”

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26
Q

Par quels marques épigénétiques sont caractérisées les hétérochromatines ?

A
  • la méthylation de la lysine 9
  • la méthylation de la lysine 27
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27
Q

Par quels marques épigénétiques sont caractérisées les euchromatines ?

A
  • la méthylation de la lysine 4
    (( l’acétylation de la lysine 9 ))
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28
Q

Quelles sont les fonctions du recrutement de protéines ?

A

La transcription, la réparation et la réplication

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29
Q

Quels types de code histones existent-ils ?

A

Des codes activateurs et inhibiteurs

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30
Q

Comment se fait le remodelage de la chromatine permettant la décompaction de la chromatine ?

A

Le remodelage de la chromatine est possible grâce à un complexe composé de l’enzyme SWI (switching) ATP dépendante

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31
Q

Que permet ce complexe ?

A

Il permet l’accessibilité de la chromatine aux facteurs activateurs et au complexe d’initiation de la transcription

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32
Q

Quelles sont les caractéristiques de la méthylation de l’ADN ?

A

Elle se fait au nveau des doublets CG, sur la cytosine et modifie les interactions avec les protéines de liaison à l’ADN

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33
Q

Pour l’ADN qui ne contient pas de gènes, qu’est-ce qui assure leur compactage ?

A

C’est la méthylation qui est donc un mécanisme de non transcription de cet ADN

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34
Q

Quel est le pourcentage de CpG méthylés ?

A

80%

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35
Q

Comment sont les îlots CpG au niveau de leur méthylation et où sont-il situés ?

A

Ils sont peu méthylés et sont situés dans les régions promotrices

36
Q

Comment peut se faire la méthylation au niveau des brins d’ADN ?

A

Elle peut se faire sur un des brins (hémiméthylation) ou sur les deux brins d’ADN

37
Q

Comment se fait le remodelage de la chromatine permettant la compaction de la chromatine ?

A

Par le recrutement de protéines liant des groupements méthylCpG “chromodomaines”, qui vont ensuite recruter d’autres protéines rendant la chromatine plus compacte

38
Q

Que permettent ces méthylations ?

A

Le blocage de la liaison de l’activateur mais aussi la libération des protéines activatrices des promoteurs

39
Q

A quoi sont dues les pathologies développementales ?

A

A des modifications des protéines qui se lient aux îlots CpG ou de celles qui permettent l’accessibilité des chromatines

40
Q

De quoi dépend le niveau d’expression d’un gène ?

A

De son origine parentale

41
Q

Qu’est-ce que l’empreinte parentale ?

A

C’est l’expression exclusive d’un gène paternel ou maternel

42
Q

Combien de gènes sont soumis à l’empreinte ?

A

300 gènes

43
Q

Que va entrainer ces modifications de la méthylation des cytosines ?

A

Des pertes ou des gains d’expression en fonction des gènes considérés

44
Q

Donner des exemples

A
45
Q

Comment identifier les cytosines méthylées ?

A

Par un traitement au bisulfite

46
Q

En quoi consiste le traitement au Bisulfite ?

A

1) Dénaturation : fragmentation de l’ADN
2) Conversion : déamination des cytosine par incubation avec du sodium de bisulfite et un pH acide
3) Desulphonation : désulfatation par pH plus basique et génération d’un uracile

47
Q

Comment analyser les résultats ?

A

En faisant un séquençage, et chaque uracile identifié était une cytosine non méthylée

48
Q

Comment se fait le contrôle transcriptionnel au niveau de la transcription elle-même ?

A

Par la fixation de protéines (facteurs trans) reconnaissant des séquences ADN spécifiques (élément cis) de régulation

49
Q

Qu’est-ce que la séquence promotrice ?

A

C’est un élément de réponse, conservé de quelques nucléotides en 5’ et 3’ et sur lequel peut se fixer des facteurs de transcription activant ou inhibant la transcription

50
Q

De quoi est composé le complexe d’initiation de la transcription ?

A

De l’ARN POL II et d’un ensemble de protéines qu’on appelle les cofacteurs dont certains sont indispensables à l’activité transcriptionnelle

51
Q

Où se fixent les protéines du complexe ?

A

Certaines d’entre elles se fixent directement sur l’ADN et d’autres vont se fixer sur les protéines fixer sur l’ADN et moduler leur activité

52
Q

De quoi nécessitent les protéines fixées sur les régions promotrices de l’ADN pour activer la transcription ?

A

De modifications post traductionnelles notamment les phosphorylations

53
Q

Que peut entrainer la perte d’un cofacteur ?

A

Une perte d’activité ou une activité de moins bonne qualité

54
Q

Quel est le premier cofacteur qui se fixe ?

A

C’est TF II D

55
Q

Quels sont les 6 facteurs généraux ?

A

TF II A-B-D-E-F-H

56
Q

Quels facteurs de transcription sont indispensables à cette dernière ?

A

Les facteurs de base

57
Q

Qu’est-ce que les facteurs de base ?

A

Ce sont des facteurs de transcription ubiquitaire qui vont reconnaitre les séquences d’ADN spécifiques “core promoter” localisées en amont du site de démarrage de la trancription

58
Q

Quels sont les différents facteurs de base ?

A
  • TBP qui se lie à la TATA box
  • TAF qui se lie à TBP
59
Q

Avec qui interagissent ces facteurs de base ?

A

Avec l’ARN polymérase II

60
Q

Comment se lie la TBP à l’ADN ?

A

Elles se lie au niveau du petit sillon, de la TATA Box, l’ADN lie la surface concave de TBP dans une conformation fortement recourbée

61
Q

Quand commence la formation du complexe PIC ?

A

Elle commence lorsque la protéine TF II D (composé d’une sous-unité TBP et de sous-unités TAF) se lie à la TATA box d’un promoteur

62
Q

Comment se retrouve la double hélice au niveau de la fixation de la TATA box à TBP ?

A

Elle est partiellement déroulée et le petit sillon s’élargit

63
Q

Que ciblent les facteurs de transcriptions dits régulateurs : activateurs et répresseurs ?

A

Des séquences spécifiques de l’ADN :
- promoteur proximal : CAAT box, GC box
- élément cis “enhancers” ou “silencers” en amont ou en aval du site d’initiation de la transcription à très grande distance

64
Q

Avec qui ces facteurs de transcription agissent-ils ?

A

Seuls ou en association avec des co-activateurs ou co-répresseurs (ne liant pas directement l’ADN)

65
Q

Lorsque les séquences activatrices ou inhibitrices sont à grande distances (souvent le cas) du promoteur, que forment-elles lorsque fixées à un facteur de transcription ?

A

Elles forment une boucle permettant l’interaction entre le promoteur et le facteur de transcription et la boucle disparaît lorsque l’ARN polymérase commence son mouvement

66
Q

Quels sont les différents types de facteurs de transcription ?

A
67
Q

Quelles sont les structures des principaux types de facteurs de transcription chez les facteurs ?

A
68
Q

Comment est stabilisé les interactions ADN et protéine ?

A

Par des liaisons hydrogènes

69
Q

Quels sont les deux partenaires spécifiques principaux ?

A

Les acides aminés fondamentaux et la présence d’une séquence d’ADN spécifique, les deux permettant l’interaction

70
Q

Qu’entraine la mutation de l’un ou l’autre de partenaires ?

A

Une diminution voire une inhibition de la fixation

71
Q

Quels sont les différents types d’interactions entre l’ADN et le facteur de transcription ?

A
72
Q

Sous quelle forme la plupart des activateurs sont actifs ?

A

Sous forme de dimères

73
Q

Que pouvons-nous observer ici ?

A

Que les éléments de réponses qui contrôlent la β-globine ne sont pas les mêmes que ceux qui contrôlent la γ-globine

74
Q

Comment les répresseurs diminuent l’activité transcriptionnelle induite par un activateur ?

A
75
Q

Quelles méthodes nous permettent de savoir qu’un gène est-il transcrit ?

A
  • Northern blot
  • RT-PCR standard et quantitative
76
Q

Quoi comprendre d’un RNA-Seq (RNA Sequencing)

A

Plus c haut, plus la région exonique était importante et donc que la quantité d’ARN est importante

77
Q

Que permet la RNA-Seq ?

A

Elle permet d’identifier l’isoforme de l’ARN

78
Q

Comment mettre en évidence des sites impliquées dans la régulation de la transcription vis-à-vis de la DNase I ?

A

Grâce à un Southern blot avec incubation en présence d’une très faible concentration de DNase I qui avec le temps va pouvoir couper le site d’intérêt

79
Q

Qu’est-ce que la technique de footprinting ?

A

C’est une technique mettant en évidence une région cis

80
Q

En quoi consiste cette technique ?

A
  • marquage de l’ADN par un isotope
  • ajout ou non du facteur de transcription
  • digestion par la DNase I
  • séparation des fragments par électrophorèse
81
Q

Comment interpréter les résultats ?

A
  • si FT non fixé, il y a répartition des fragments de longueurs variables
  • si FT fixé, il y a protection vis-à-vis de la DNase I et absence de certains fragments d’ADN
82
Q

Qu’est-ce que la méthode du gène rapporteur ?

A

C’est une méthode couplée à une luciférase qui va produire une quantité de lumière proportionnelle à l’activité promotrice du gène

83
Q

Quelles conditions doivent remplir le gène rapporteur ?

A
  • ne doit pas être exprimé par la cellule qui permettra l’étude de la transcription
  • ne doit pas perturber la cellule
  • son expression doit être facilement analysable
84
Q

Que permet l’expérience de retardement sur gel ?

A

la mise en évidence d’un facteur trans et sa spécificité de fixation

85
Q

En quoi consiste l’expérience ?

A
  • marquage radioactif de l’ADN
  • ajout d’un mélange de protéines nucléaires
  • séparation par électrophorèse
  • contrôles de spécificité
86
Q

Comment se fait l’interprétation de l’expérience ?

A
  • si FT non fixé, la migration des fragments d’ADN n’est pas freinée
  • si FT fixé, il y a ralentissement de la migration ou “shift”, un marquage est possible par un anticorps dirigé contre la protéine fixée => migration encore plus ralentie ou “super shift”
87
Q

Que permet l’immunoprécipitation de la chromatine ?

A

Cela permet l’identification et la mise en évidence de certaines structures (en mode acétylées ou méthylées) de protéines associées en usant des anticorps spécifiques de protéines de la chromatine