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BIO 37 > Réparation > Flashcards

Réparation Flashcards

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1
Q

Comment l’ADN peut-elle être endommagée?

A
  • Durant la réplication
  • Par des métabolites réactifs
  • Par des facteurs environmentaux
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Q

Qu’est ce qu’un dommage monocaténaire?

A

Dommage à lieu à un seul brin

Les voies de réparation dépendent de la structure double brin d’ADN et de la séquence du brin intacte

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Q

Qu’est ce qu’un dommage bicaténaire?

A

Dommage a lieu sur 2 brins

Absence de brin intacte pouvant servir de matrice pour la réparation

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4
Q

Nomme des sources de dommages endogènes

A
  • Incorporation des nucléotides mésappariés durant la synthèse d’ADN
  • Dépurination
  • Dépyrimidination
  • Déamination
  • Production de métabolites réactifs (dommage oxidatif représente le plus menaçant
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Q

Nomme des sources de dommage exogène

A
  • Agents alcalinisants: méthylation des bases et induction de liaisons chimiques entre 2 brins d”ADN
  • Agents intercalants (défait la structure de double hélice)
  • Radiation UV: dimères de pyrimidine ont lieu sur un même brin ou sur 2 brins différents
  • Radiation ionisante: cassure bicaténaires
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6
Q

Quelle est la fréquence d’erreur de la synthèse de l’ADN et de l’ARN?

A

ADN: 1/10^9
ARN: 1/10^4

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7
Q

Quelle est le taux de mutation de l’ADN humain in vivo?

A

1/10^9-10^11

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8
Q

Pourquoi la réparation est elle importante? Que peut causé un problème de réparation de l’ADN?

A

La réparation permet d’éliminer les erreurs de réplication et transmettre de façon fidèle l’information génétique

Des défauts de réparation d’ADN peuvent engendrer des syndromes congénitaux

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9
Q

Quel est le taux d’erreur des différentes étapes de la réplication de l’ADN?

A

Polymérisation 5’–>3’: 1x10^5
Réparation exonucléotidique 3’–>5’: 1x10^2
Réparation de mésappariment par matrice: 1x10^2

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10
Q

Qu’est ce qu’une tautomérisation

A

Migration d’un atome d’hydrogène accompagné d’un changement de localisation d’une double liaison

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11
Q

Les formes tautomérisées des bases sont elle possibles?

A

Oui elles sont possibles, mais elles ne sont pas communes

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12
Q

Donne l’appariement des bases tautomérisées

A

C-A
T-G

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13
Q

Quels sont les trois scénarios possibles si une base tautomérisée est apparié avec la matrice lors de la réplication?

A
  1. Le changement rapide de la forme tautomérisée en forme céto/amino détruit sont appariment avec le nucléotide. L’extrémité 3’-OH non appariée de l’amorce bloque la poursuite de l’allongement du brin amorce par l’ADN pol.
  2. L’activité éditrice de l,ADN pol remplace la base maintenant dans sa forme non tautomère avec le bon appariement et la synthèse se poursuit
  3. L’hybride tautomère-base demeure, et après 2 ronde de réplication il y a l’introduction d’une mutation dans l’ADN génomique
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14
Q

Donne un exemple de ce qui se passe si la base sous forme tautomérique n’est pas excisée en utlisant les bases A et T tautomérisées

A

1ière ronde de réplication: Forme imino A* s’apparie avec la base C sur le brin complémentaire. Forme énol T* s’apparie avec la base G sur le brin complémentaire

2ième ronde de réplication: un G est inséré à la place d’un A* et un C est inséré à la place d’un T*

Si l’insertion d’une forme tautomérique n’est pas corrigée, l’ADN répliquée contient une mutation pontcuée

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15
Q

Décrit l’activité exonucléolytique de correction de l’ADN polymérase

A

Correction 3’ vers 5’ détache tous les résidus non appariés de l’extrémité du brin amorce (jusqu’à l’obtention d’une base appariée)

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16
Q

Pourquoi serait-il impossible de faire une correction des erreurs si la réplication se faisait de 3’–>5’?

A

Si une ADN polymérase arrivait a ajouter des dNTP dans la direction 3’–>5’, l’extrémité 5’ de la chaîne en croissance, et non les mononucléotides entrants, porterait le triphosphate activateur. Dans ce cas, les erreurs de polymérisation ne pourraient pas être retirés simplement par hydrolyse

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17
Q

Décrit le mécanisme de correction de l’ADN polymérase

A
  1. L’extrémité 3’-OH non appariée de l’amorce bloque la poursuite de l’allongement du brin amorce par l’ADN polymérase
  2. L’activité de l’exonucléase 3’ vers 5’ fixée sur l’ADN polymérase coupe le nucléotide non apparié sur le brin amorce pour générer un brin amorce ayant une extrémité 3’-OH avec base appariée
  3. La synthèse d’ADN continue
18
Q

Quels sont les systèmes de réparation de l’ADN monocaténaire?

A
  1. Réparation directe en renversant directement le dommage de l’ADN (ADN pol.)
  2. Réparation par excision de base en enlevant et remplaçant le matériel (base)
  3. Réparation par excision de nucléoyides en enlevant et remplaçant le matériel (nucléotide)
19
Q

Quels sont ls mécanismes de réparation pour des bris bicaténaires?

A
  1. Excision de mésappariments
  2. Recombinaison
  3. Liaison nonhomologue des extrémités libres
20
Q

Décrit comment les mécanismes de réparation de l’ADN ont été découverts

A
  • Les rayons UV endommagent l’ADN
  • On rend le système de réparation d’E. coli inefficace
  • On ajoute un clône codant pour l’enzyme photozylase
  • On expose les bactéries aux rayons UV
  • L’UV induit la formation de dimères T<>T
  • La photosylase se lie aux dimères et absorbe un photon
  • Photosylase converti le dimère de T en deux T non liés
21
Q

Comment sont réparés les dimères de T chez E. coli?

A

Par la photosylase et par un système de réparation par excision des bases

22
Q

Quel est l’homologue de la photosylase chez les humains?

A

Cryprochrome 1 et 2

23
Q

Quels systèmes de réparation s’activent lorsqu’il y a le mésappariement des bases?

A
  1. ADN pol.

Si l’ADN polyméase faillit:
1. BER (base excision repair)
2. NER (nucleotide excision repair)
3. MMR (mismatch excision repair)

24
Q

Comment sont activés les mécanismes de réparation par excision?

A
  1. Reconnaissance d’une base endommagée
  2. Changement de la trajectoire de la double hélice d’ADN
25
Q

Comment l’ADN glycosylase recconaît une nucléotide altérée?

A

La base est basculée dans la structure de la double hélice

26
Q

Décrit le mécanisme de réparation par excision des bases

A
  1. Glycosydase hydrolyse le lien glycosidique pour libérer la base et laissant un site AP (apuriné ou apyrimidé) sur l’ADN
  2. L’AP endonucléase coupe l’ADN en position 5’ du sucre libre et en 3’ laissant un 3’OH et un 5’ phosphorylé dans la chaîne. La brêche sera remplie par l’ADN pol I et par l’ADN ligase
27
Q

Quelles sont les réactions chimiques spontanées les plus fréquentes et connues pour causer des dommags à la cellule

A
  • Déaminations: C en U, C-Me en T, G en xanthine, A en hypoxanthine
  • Dépurination: soustraction de la base de G ou A de l’ADN
28
Q

Combinen de purines sont perdues dans l’ADN par jour chez l’humain?

A

5000

29
Q

Décrit le processus de la désamination d’une cytosine méthylée

A
  • Environ 3% des résidus C de l’ADN des mammifères sont méthylés
  • Le C-Me contribuent au contrôle de l’expression génique
  • Lorsque les C-Me sont déaminés, ils deviennent un T et ce T devient mésapparié à un G qui se trouve sur le brin d’ADN opposé
  • Il y a réparation par mécanisme MMR
30
Q

Décrit les conséquences d’une déamination non réparée

A
  • Mène à une mutation pontcuée
  • Lorsque les 2 brins sont séparés, un changement d’une seule base change la séquence de l’ADN mais n’affectera pas la réplication et la transcription
  • La déamination d’une cytosine qui n’est pas corrigée résultera en une substitution d’une base pour une autre lors de la réplication
  • Il y aura un impacte sur les générations qui suiveront
30
Q

Quel est le système de reconnaissance des erreurs de réplication lorsque l’ADN est déjà répliqué chez les procaryotes?

A

Durant la réplication, l’ADN est sous forme hémi-méthylée sur le brin nouvellement synthétisée. La réparation est dirigée par les groupement méthylés (protéines MutH, MutL et MutS)

Après la méthylation du brin d’ADN nouvellement synthétisé: réparation par excision des bases

31
Q

Quel est le système de reconnaissance des erreurs de réplication lorsque l’ADN est déjà répliqué chez les eucaryotes?

A

La reconnaissance de l’ADN nouvellement synthétisée est moins bien compris chez les eucaryotes

Système de réparation des bases mésappariées homologue à celui des procaryotes: protéines MSH2, MSH3, MSH6

32
Q

Décrit le système de réparation dirigé par les groupements méthylés chez les E. coli

A
  1. MutS se fixe spécifiquement sur une paire de bases mésappariées
  2. MutS intéragit avec la clampe de l’appareil de réplication
  3. MutS recrute MutL et MutH
  4. MutH a une activité endonucléase qui coupe le brin nouvellement synthétisé: séquence GATC non méthylé
  5. MutL recrute l’hélicase (MutU/UvrD) et déclanche la digestion du brin nouvellement synthétisé
  6. L’exonucléase dégrade l’ADN entre la brèche et le mésappariement (5’–>3’)
  7. L’ADN pol synthétise l’ADN manuqant
33
Q

Chez l’eucaryote, quelle est la différence de la réparation dirigée par les groupements méthylés?

A

Il y a l’implication de plusieurs protéines, les plus importantes étant MSH2, MSH3 et MSH6

34
Q

Décrit le système UvrABC chez l’E. coli

A
  • Contribue à la majorité des évènements de réparation qui ont lieu par excision des nucléotides chez E. coli
35
Q

Décrit le mécanisme UvrABC chez E. coli

A
  1. Reconnaissance: UvrA (homodimère) reconaît le dommage et recrute UvrB. Il y a hydrolyse de l’ATP et la formation d’un complexe ADN-UvrB stable. Ce complexe recrute UvrC et Uvra est relaché
  2. Excision: UvrC coupe l’ADN des deux côtés de la région endommagée. L’éxonucléase enlève (5’–>3’) les frgaments d’ADN (environ 12nts) contenant le dommage et est déplacé par l’hélicase UvrD qui déroule l’ADN situé entre les coupures
  3. Synthèse d’ADN: UvrB est déplacé par l’ADN pol I et il y a ligation par ADN ligase
36
Q

Décrit le mécanisme de réparation des bases mésappariées par excision des nucléotides chez l’eucaryote

A
  1. Reconnaissance: Msh2-Msh6 (MutSalpha) se lie à l’endroit du mésappariment. Ensuite liaison de Mlh1 et Pms2 (MutLalpha)
  2. Excision: PNCA active MutLalpha et coupure du brin d’ADN nouvellement synthétisé. L’ADN correspondant au brin nouvellement synthétisé est enlevé
  3. Synthèse d,ADN: ADN pol et ligation (ligase)
37
Q

Quand peut on se retrouver avec un bris bicaténaire&

A
  • Radiation ionisante
  • Agents oxidants
  • Erreurs de réplication
38
Q

Quel est le processus de recombinaison homologue pour les bris bicaténaire le plus important?

A

La recombinaison non-homologue (NHEJ)

39
Q

Quel est un désavantage de NHEJ?

A

Ce mécanisme altère l,ADN durant le processus de réparation des chromosomes (délétion ou courte insertion)

40
Q

Quelles sont quelques protéines qui participent à NHEJ et quelles sont leur utilité?

A
  1. Ku70 et Ku80: reconnaissance des cassures
  2. Nucléase: coupe les extrémités
  3. ADN pol.: synthétise l’ADN manquant dans la région simple brin
41
Q

Décrit la réponse SOS chez E. coli

A

Le dommage à l’ADN cause l’augmentation de la protéine Rec, qui elle déclanche la réponse SOS et l’expression de gènes codant pour plusieurs enzymes de réparation: système de réparation par excision, réparation par recombinaison, inhibition de la division cellulaire…

RecA stimule l’activité d’autoclivage de la protéine LexA et celle-ci devient inactive. LexA est un répresseur de l’expression génique.

Après l’activation de RecA, l’expression des gènes codant pour les enzymes de réparation est augmentée

BIO 37 (19 decks)

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