Régulation transcription eucaryote Flashcards
Étape la plus sensible à la trancription?
L’initiation
Les 3 caractéristiques qui rendent la régulation + difficile chez eucaryote?
- LES NUCLÉOSOMES ET LES MODIFICATEURS DE LA
CHROMATINE - Plus de régulateurs et de plus grande séquence régulatrice
- vaste intégration de signaux
Particularité du promoteur eucaryote (enhancer et isolateur)
Sites de liaisons non distribué de manière homogène sur le promoteur
- Enhancer: Séquence d’ADN qui fixe facteurs de régulations => augmente transcription des gènes en aval ou en amont (peuvent agit sur grande distance
- Isaloteur: Élément spécifique d’ADN contrôlant action des activateurs, entre un enhancer et un promoteur. Inhibe l’activation du gène induite par activateur
Caractéristique du gène rapporteur
- Doit être étranger au génome
- Permet expression précise de l’expression ds les tissus
- Résultat quantifiable
- Ont la même séquence de régulation que le gène sauvage qu’on veut mesure => même régulation de transcription
Qu’est-ce qu’un gène rapporteur?
Utilisé dans l’analyse du promoteur, code svt pour une enzyme. Code une prot qui se mesure facilement
Qu’est-ce qu’une protéine de fusion?
C’est une séquence qui va se «tagger»/se lier à la séquence qui code pour la protéine qui va la marquer (anti-corps-6xHIS, fluorescence-GFP)
Les protéines régulatrices sont modulaires? Ça veut dire quoi?
En gros, elles ont 2 domaines:
- Domaine d’activation/inhibition: non spécifique
- Domaine de liaison: spécifique, se lie à l’ADN
Gal4?
C’est une protéine régulatrice qui active la transcription du métabolisme du galactose. Besoin des 2 domaines pour (1) se lier, (2) activer la transcription
Qu’est-ce que l’homéodomaine?
Plusieurs hélices: dont une qui reconnait la séquence d’ADN dans le sillon majeur et les autres se servent pour bien se positionner sur la charpente
=> forme svt des hétérodimères
Formation et particularité des hétérodimères
Former à partir de plusieurs homéodomaines
Utiliser plusieurs homéodomaines => moyen de contrôler finement le transcriptome => hausse la complexité
What the hell is doigt de zinc
C’est un domaine de liaison de l’ADN qui utilise un atome de zinc pour stabiliser hélice alpha qui s’insère ds sillon majeur de l’ADN.
Une prot régulatrice peut contenir plusieurs doigt de zinc l’un à la suite de l’autre=> allonge séquence d’ADN reconnue
L’agrafe à leucine hihihi ?
Formée de 2 longues hélice alpha qui s’insère ds sillons majeurs voisins
Liés par des interactions hydrophobes entre des résidus leucine => les 2 hélices s’enroulent l’une sur l’autre
Que font les domaines activateurs?
C’est plus une surface adhésive.
- Est basé sur son contenu en AA (acide si plusierus AA acides)
- recrutent indirectement la polymérase à travers le complexe médiateur ou des facteurs généraux de la transcription
- recrute facteurs modificateurs d’histones=> accès au site spécifiques d’ADN
Mécanisme d’action des prot répresseurs
- Interfère avec un activateur
- Interagir avec le complexe d’initiation et inhiber la transcription
- Compacter la chromatine et rendre les gènes accessibles par le recrutement de prot
Que font les éléments isolateurs et quel est le gène chez mammifère?
Se sont des «murs» qui vont diriger l’activité des activateurs/répresseurs
Le seul c’est les mammifère est le CCCTC-binding factor, mais qui peut se lier plusieurs séquences.
Règle générale de modification des histones
- Ajout du CH3 provoque une répression de la transcription => formation d’hétérochromatine
- Ajout d’acétyle ou P neutralise la charge + => boost la transcription, ADN plus déroulé
Qu’est-ce ça fait l’acétylation des histones?
Oui oui ça déroule la chromatine, quoi d’autre
Recrute facteurs spécifiques, par la création d’un site de liaison pour prot contenant bromodomaines
Bromodomaines ??
Motif de 4 hélice alpha capable de s’attacher sur les histones acétylés
P. ex: TFIID contient un bromodomaine, donc peut se lier plus facilement sur promoteur sur nucléosome acétylé
complexe remodeleur de la chromatine
Recruté par facteur de transcription et queues N-terminales des histones
- Besoin d’ATP
- Nucléosome tenu par lien non covalents (surtout lien H)
> peuvent être transférés vers un autre brin
> ADN peut déroulé par glissement
Étapes processus d’extinction des gènes d’un individu
- Gènes marquées par méthylation est silencieuse (marquent les cytosine)
- Séquence méthylé reconnu par prot => recrutent des histones désacétylases et histone méthylase qui modifie chromatine
- Formation d’hétérochromatine => région impossible à transcrire
Processus d’extinction des gènes durant réplication
- Méthylation maintenu durant mitoses => influencent toute lignée cellulaire:
> Réplication semi-conservative; un seul brin va être méthylé
> méthylases reconnaissent ADN mi-méthylé => ajoute groupement méthyle au cytosine du brin complémentaire
Qu’est-ce que le phénomène d’empreinte génétique?
phénomène où une des deux copies (soit maternelle ou paternelle) est gardée silencieuse par la méthylation.
Exemple du phénomène d’empreinte génétique
Igf2 et H19
Dans une cellule donnée, une copie de H19 (celle du chromosome maternel) est exprimée, alors que l’autre copie (celle du chromosome paternel) est éteinte ; pour Igf2 l’inverse est vrai – la copie paternelle est allumée et la copie maternelle éteinte.
Coordination de l’expression génique
Ce qui était vrai pour bactéries est vrai pour eucaryote (mais avec plus de variables)!
Contrôle combinatoire: Des groupes de gènes peuvent être sous le contrôle d’un même élément en plus d’avoir une régulation spécifique pour chacun d’entre eux.
Intégration du signal: PLusieurs conditions doivent être remplis pour la plein expression génique
Ex. de la globine pour la coordination de l’expression génique
en gros le LCR avec ses éléments activateurs, inhibiteurs et isolateurs va activer les différents gènes de la globine dépendamment du développement
Locus vs opéron
Locus= emplacement physique et invaraible sur un chromosome
Opéron = unité fonctionnelle des gènes qui opèrent sous le signal d’un même promoteur
Qu’est-ce qu’une chaine régulatrice et ses 4 possibilités
Plusieurs gènes sont sous contrôle de plus d’un activateur de transcription, qui agissent ensemble.
Possibilités:
- Liaison des facteurs A et B peut être coopératives
- Liaison A et B forme un site de recrutement pour une autre prot
- Liaison du facteur A peut aider le recrutement de facteurs remodelant l’ADN
- Liaison du facteur A => modifie direcement chromatine et rend le site pour facteur B accessible
Comment réguler transcription grâce au NT, hormones, nutriments et toxines
Par les voies de signalisation!
Signaux hydrophiles et hydrophobes sont récepté par quel récepteur
Hydrophile récepter par récepteurs membranaires
Hydrophobes captés par récepteurs nucléaires
Les 3 types des récepteurs TGFß
3 récepteurs: RI RII RIII (kinase)
Structure des récepteurs Tyrosine-kinase (RTKs)
- Inactif sous forme monomériques.
- Liaison avec molécules signal => se dimérisent + =>activent domaine kinase => phosphorylation tyrosine
La cross-phosphorylation des tyrosines supplémentaires permet la reconnaissance des RTKs activés par des protéines intracellulaires → activation de la voie de signalisation Ras-MAPK.
Rôle des RTK
Régulation de la croissance, de la différenciation et la survie des cellules
Comment on active Ras?
- Le domaine SH2 de la prot pont GRB2 se lie au RTK activé par une hormone
- SH3 autre domaine de GRB2 se lie à la prot Sos (une Guanine-nt exchange factor) => catalyse échange du GDP pour GTP => active Ras
étapes de la cascade de MAPK
- Activation de Ras
- Suite de phosphorylation successives
- MAPK activée de dimérisent => va ds noyau et active pls facteurs de transcription
Ce n’est pas tous les récepteurs tyrosinekinase qui déclenchent une cascade MAPK
Action de MAPK
- Phosphorylation et active p90
- MAPK et p90 rentre ds noyau => p90 phosphoryle et active SRF & MAPK phosphoryle et active TCF
- 2 SRF + 1 TCF => complex trimèrique => reconnait et active transcription de gène ayant élément SRE
Structure des récepteurs nucléaires
- Sont des facteurs de transcriptions
- 1 domaine variable
- 1 domaine de liaison à ADN (doig de zinc
- 1 domaine de liaison à l’hormone qui est domaine activateur de la transcription (desfois agit comme répresseur si sans hormone)
Les 3 récepteurs d’hormones stéroïdiennes
Les récepteurs nucléaires hétérodimériques
Les récepteurs nucléaires homodimériques
Différence récepteur nucléaire hétérodimériques et homodimériques
Hétérodimériques:
- Ds le noyau
- En absence d’hormone => répresseur
- Quand hormone rentre ds noyau=> structure du domaine activateur modifié => active transcription
Homodimériques:
- Ds le cytoplasme en absence de leur hormone
- Liaison à l’hormone => translocation du récepteur ds le noyau => signal NLS visible
- induit transcription de gène spécifiques
Comment les ARN courts peuvent réprimer expression d’une prot?
- En inhibant la traduction de l’ARNm
- En dirigeant la destruction de l’ARNm
- en réprimant directment le promoteur du gène (homologie de séquence)
Formation et action des ARN interférant (ARNi)
- Enzyme Dicer et RNase reconnait et digère ARN double brin en fragment d’un vingtaine de nt (ARNi)
- Ces ARNi pris en charge par complexe RISC => dénature ARN => produit courtes séquences simple brin
- Cette conversion active RISC => va sur l’ARNm complémentaires à ARNi => dégradation de L’ARNm
Étapes pour que le microARN fasse sa fonction
- ARN forment une épingle traitée par RNase III-like
- Quand miRNA sont matures => incorporés ds complexe protéiques (Dicer et RNase)
- Se lie avec des prot argonatues => Complexe miRNA-AGO
- Complexe va reconnaitre ARNm spécifique et induit dégration de l’ARNm /inhibition de la traduction
Que contrôlent les récepteurs TGFß?
Contrôle la prolifération et la différenciation cellulaires.
- conduisent à l’expression de plusieurs gènes qui sont sous le contrôle des séquences SBE(smad binding elements)
Mécanisme des récepteurs TGFß
- Quand molécule TGFß se lie => agrégation des récepteurs RI RII RIII. => activé par phosphorylation
- Récepteurs-P phosphoryle prot Smad3=> Smad3-P se lie avec Smad4 => signal d’importation nucléaire =>Agit comme activateur de gènes sous contrôle de SBE
