Régulation de l’expression génique (eucaryotes) Flashcards
Chez les eucaryotes, la transcription est régulée à quel niveau?
La transcription peut être régulée à tous les niveaux (initiation, élongation, terminaison, maturation), mais l’étape la plus sensible reste l’initiation.
La transcription est régulée avec qui?
Elle est régulée avec les protéines répresseurs (inhibiteurs) et activateurs.
—> De plus, faut tenir compte de la présence de nucléosomes pouvant être modifiés pour être plus ou moins accessibles à la transcription (modificateurs de la chromatine).
Vrai ou faux : Les gènes eucaryotes possèdent plusieurs séquences régulatrices et sont typiquement contrôlés par plusieurs protéines régulatrices.
Vrai : Le promoteur contient plusieurs séquences régulatrices distribuées entre trois régions : basale, proximale et distale.
Définir enhancer (amplificateur).
séquence d’ADN qui fixe des facteurs régulateurs de transcription, ce qui a pour conséquence d’augmenter la transcription de gènes situés en aval ou en amont.
—> Les enhancers peuvent agir à une grande distance des gènes (plusieurs dizaines de kb).
Définir insulator (isolateur)
élément spécifique d’ADN contrôlant l’action des facteurs régulateurs. Situé entre un enhancer et un promoteur basal, un isolateur inhibe l’activation du gène induite par l’activateur.
Vrai ou faux : Les sites de liaison des régulateurs de transcription sont toujours distribués de manière homogène dans les promoteurs.
Les sites de liaison des régulateurs de transcription ne sont pas nécessairement distribués de manière homogène dans les promoteurs.
Que permettent les gènes rapporteurs? Qu’est-ce qu’un gène rapporteur?
Les gènes rapporteurs permettent d’expliquer les séquences régulatrices
o un gène qui code une protéine dont la présence se mesure facilement. Souvent une enzyme
dont l’activité est facile à mesurer (ex. gène LacZ qui code pour B-galactosidase).
o fusion du promoteur étudié au gène rapporteur
Qu’est-ce qui permet la caractérisation des éléments impliqués dans la régulation?
Le remplacement de blocs d’ADN (linker scanning mutations) dans un promoteur permet la caractérisation des éléments impliqués dans la régulation.
Que permet la mutation de nucléotides spécifiques?
La mutation de nucléotides spécifiques permettra de caractériser précisément les motifs impliqués
Les activateurs et les inhibiteurs sont typiquement ________________, composés d’un domaine ______________(rôle 1) et d’un domaine ______________(rôle 2).
- modulaires
- liant l’ADN (ciblage du lieu d’action)
- d’activation ou d’inhibition.
Vrai ou faux : Les eucaryotes ont différents domaines capables de reconnaître l’ADN
Vrai : La majorité ont une hélice qui s’insère dans le sillon majeur.
Qu’est-ce que l’homéodomaine? Rôle?
L’homéodomaine est constitué de plusieurs hélices.
Une hélice reconnait la séquence d’ADN dans le sillon majeur et les autres servent à un bon positionnement.
Souvent 2 homéodomaines différents travaillent en équipe = hétérodimères (un effet combinatoire: reconnaissance d’une séquence plus longue et plus variable) .
Que permet le doigt de zinc?
Le doigt de zinc utilise un atome de zinc pour stabiliser l’hélice alpha qui s’insère dans le sillon majeur de l’ADN (zinc fait des liaisons avec les a.a. cystéine et histidine et ainsi modifie la structure 3D de la protéine régulatrice).
Une protéine régulatrice peut contenir plusieurs doigts de zinc l’un à la suite de l’autre, allongeant d’autant la séquence d’ADN reconnue.
De quoi est formée l’agrafe à leucine? Que permet-elle?
L’agrafe à leucine (« leucine zipper ») est formée de 2 hélices α qui s’insèrent dans les sillons majeurs voisins (un demi tour entre les deux).
Ayant des leucines (aa hydrophobe). Ces régions se collent ensemble par des interactions hydrophobes. Ainsi, les deux hélices s’enroulent une sur l’autre.
Elles peuvent former des homodimères (reconnaissance de 2 sillons majeurs identiques) ou des hétérodimères (reconnaissance de 2 sillons majeurs différents).
De quoi est formé l’hélice-boucle-hélice?
L’hélice-boucle-hélice ressemble à l’agrafe à leucine, mais elle est formée par 4 hélices alpha qui sont reliées 2 par 2 via une région relâchée (la boucle) et ensemble par des régions à leucines.
Quels sont les différents domaines de liaison chez les eucaryotes (4)?
- l’homéodomaine
- le doigt de zinc
- l’agrafe à leucine
- l’hélice-boucle-hélice
Plusieurs motifs sont prédisposés à la formation des hétérodimères. Qu’est-ce qui augmente les possibilité de séquences régulatrices?
L’hétérodimérisation augmente les possibilités de séquences régulatrices.
De plus, la liaison d’un monomère activateur avec un inhibiteur. L’inhibiteur profite du motif de reconnaissance de l’ADN de l’activateur
Qu’est-ce que Isl1?
Isl1 est un facteur de transcription essentiel à la différenciation des cellules souches en cellules neuronales.
Avec qui Isl1 va intéragir pour la différenciation en neurone moteurs spinaux vs crâniens?
En fonction de l’interaction de Isl1 avec Lhx3 ou Phox2, les cellules se différencieront en neurones moteurs spinaux ou crâniens.
Lhx3 = neurones moteurs spinaux
Phox2 = neurones moteurs crâniens
Caractéristiques des domaines activateurs (3)
o Relativement peu structurés.
o Forment plutôt des surfaces adhésives capables d’interagir avec plusieurs autres protéines.
o Habituellement définis sur la base de leur contenu en acides aminés.
Vrai ou faux : Les activateurs agissent toujours directement sur l’ARN pol.
Faux : Les activateurs agissent rarement directement sur l’ARN pol.
Que doivent recruter les domaines activateurs (2)?
o Recruter indirectement la polymérase à travers le complexe médiateur ou des facteurs généraux de la transcription.
o Recruter des facteurs modificateurs des histones qui altèrent la chromatine pour permettre l’accès à des sites spécifiques de liaison sur l’ADN.
Quelles sont les façons d’agir des répresseurs (inhibiteurs) (3)?
o Interférer avec les activateurs (compétition pour le site de liaison ou blocage)
o Interagir avec le complexe d’initiation (à travers le complexe médiateur) et inhiber la transcription
o Compacter la chromatine et rendre les gènes inaccessibles (recrutement des protéines capables de modifier la chromatine)
Que sont les isolateurs?
Protéines de liaison à l’ADN qui collaborent à l’organisation du génome en domaines transcriptionnels distincts en s’associant à des séquences précises un peu partout dans le génome (les éléments isolateurs).
Certaines protéines se lient à l’ADN sur des régions situées entre un promoteur et son activateur, qu’est-ce que ça fait (2)?
- empêchent l’activateur d’agir sur un promoteur, mais sans directement inhiber l’un ou l’autre.
- Un moyen de spécifier quel promoteur activer si un activateur se trouve proche de 2 promoteurs
Vrai ou faux : Les isolateurs peuvent aussi bloquer l’inhibition due à la modification de la chromatine
Vrai
Chez les mammifères, à quoi sert le CCCTC-binding-factor (CTCF)?
Chez les mammifères, le CCCTC-binding factor (ou CTCF) peut lier l’ADN dans plusieurs régions du génome.
À quoi servent les « murs » dans l’ADN?
Mur = chromatine fermée
Les ‘murs’ servent à isoler les modifications épigénétiques (les enzymes modificatrices de la chromatine ont tendance à reconnaitre leur propre travail et le poursuivre sur les nucléosomes voisins, mais le mur-CTCF les empêche).
La modification des histones régule ____________.
La transcription
Quel est l’effet de l’ajout du CH3 sur la queue des histones?
L’ajout du CH3 provoque une répression de la transcription. La queue méthylée recrute des protéines responsables de la formation d’hétérochromatine.
