Réparation de l'ADN Flashcards

1
Q

Pourquoi est-il importante de maintenir l’intégrité du génome?

A

Pour la division cellulaire

Pour préserver le génome de génération en génération

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2
Q

Qu’engendre un haut taux de mutations dans une cellule somatique?

A

Destruction d’un individu (cancer)

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3
Q

Qu’engendre un haut taux de mutations dans une cellule germinale?

A

Destruction de la lignée d’une espèce

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4
Q

La probabilité d’apparition d’une mutation dépend de 4 facteurs, quels sont-ils?

A

1) la fréquence des dommages

2) la vitesse de réparation

3) le potentiel mutogène des dommages

4) la sélection des mutations avantageuses (celles qui auront un effet sur la cellule)

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5
Q

Quelles sont les principales causes de mutations?

A
  • erreurs de réplication
    (machinerie pas 100% fiable)
  • lésions chimiques ou physiques
    ( ADN subit des agressions constantes par des agents endogènes et exogènes)
    conséquences = mutations ou blocage de la replication/transcription
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6
Q

Qu’est-ce qu’un mutation?

A

tout changement de séquence de l’ADN

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7
Q

Qu’est-ce qu’une substitution?

A

Changement d’une base par une autre

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8
Q

Quelle est la différence entre une transition et une transversion?

A

Transition = on ne change pas de classe
ex: G–> A Ou T–>C
10 x plus fréquente

Transversion= on change ge classe
ex: A–>C

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9
Q

Vrai ou Faux: un mésappariement est une mutation

A

Faux,
Un mésappariement peut facilement etre réparé.

Cela devient une mutation lorsqu’à la deuxième réplication, la mutation est fixée et qu’il n’est plus possible de réparer

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10
Q

Outre les mésapapriements, quelle est une autre erreur de réplication?

A

Erreurs de glissement

Délétion (lorsque le brin matrice fait une boucle)

Insertion (principalement dans les régions de répétitions courtes en tandem)

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11
Q

Qui est en charge de faire la réparation des erreurs de réplication?

A

Exonucléase 3’

cela vient augmenter la fidélité d’un facteur 100

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12
Q

Comment nomme-t-on le système qui fait la réparation des mésappariements?

A

Système de réparation des mésappariements

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13
Q

Quels sont les 2 défis auxquels le système de réparation des mésappariements doit-il répondre?

A

1) il doit inspecter et réparer rapidement avant la fixation de la mutation par la réplication de l’ADN

2) il doit reconnaitre le nucléotide mal apparié et non celui du brin mère

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14
Q

Comment est-il possible de repérer quel est le brin mère VS celui qui contient le nucléotide mal apparié?

A

E.coli méthyle les 2 brins de l’ADN sur le A dans la séquence 5’GATC avec la méthyltransférase DAM

lors de la réplication seul le brin mère est méthylé (il y a un moment avant que le nouveau brin soit méthylé)

MutH casse l’ADN sur le brin non méthylé (donc celui non méthylé est celui avec le mauvais nt)

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15
Q

À quoi servent MutS, MutH et MutL?

A

MutS se promène et trouve un mauvais appariement

recrute MutL qui fournit l’énergie pour que le complexe puisse bouger
et
recrute MutH (inactive tant que le groupement méthyle n’est pas trouvé) mais c’est une endonucléase

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16
Q

Vrai ou Faux: le système de réparation des mésappariements des eucaryotes et semblable à celui des procaryotes

A

Vrai
il y a des analogues de MutS et de MutL chez les eucaryotes
MAIS
il n’y a pas d’hémiméthylation chez les eucaryotes (le mécanismes pour le brin continu est pas encore clair) mais pour le brin continu, les fragments d’Okazaki ont une cassure qui sert de point de départ à la réparation

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17
Q

Qu’est-ce qu’un dommage endogène?

A

Dommage produit naturellement par le corps

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18
Q

Vrai ou Faux: la désamination est une altération endogène

A

Vrai

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19
Q

Qu’est-ce qu’une désamination?

A

Lorsqu’on retire un NH2 à une base

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20
Q

Quelle est la désamination la plus fréquente?

A

Celle de la cytosine

créée un uracile (ressemble à une T donc va se lier préférentiellement à une A)

transition

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21
Q

Décrire la désamination de l’adénine?

A

Cela va créer une hypoxanthine
S’associe à un cytosine

transition

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22
Q

Décrire la désamination d’une guanine?

A

Création d’une xanthine
s’associe à la cytosine

G s’associe à un une cytosine normalement donc aucun problème

Potentiel mutogène = 0

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23
Q

Est-ce que la thymine peut subir une désamination?

A

Non, car elle n’a pas de groupement amine sur sa structure qui pourrait lui être retiré

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24
Q

Vrai ou faux : la méthylation des cytosines est une altération endogène

A

Faux, ce n’est pas une altération, car cela produit des cytosine méthylée car l’ADN des vertébrés en contient déjà

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25
Q

Décrire la désamination d’une 5’méthylcytosine

A

Crée une thymine (base naturelle de l’ADN mais non reconnue par les systèmes de réparation

S’associe à une A

transition (C–>T)

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26
Q

Vrai ou Faux: la transition C–>T est la mutation les plus fréquentes

A

Vrai

ce sont des points chauds des mutations

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27
Q

La dépurination est-elle une altération endogène ou exogène?

A

Endogène

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28
Q

Qu’est-ce qu’un dépurination?

A

Lorsqu’on retire une purine

hydrolyse spontanée de la liaison N-glycosidique (création d’un site AP)

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29
Q

Quelle est l’altération qui peut être à la fois exogène et endogène?

A

l’oxydation

source endogène = chaine respiratoire

source exogène = radiations ionisantes, UV, agents chimiques générant des radicaux libres

30
Q

Décrire l’oxydation de la guanine

A
  • oxydation la + fréquente
  • créer 8-oxoG
  • s’apparie à l’adénine

transversion (G–>T)

31
Q

Quelle est la mutation la plus fréquente dans les cancers humains?

A

Transversion de G vers T

32
Q

L’alkylation est-elle une altération endogène ou exogène?

33
Q

Qu’est-ce que l’alkylation?

A

Lorsque des groupes méthyles ou éthyles sont ajoutés sur les phosphtases ou les bases de l’ADN

agents alkylants = nitosamines et
N-methyl-N1-nitro-N-nitrosoguanine

34
Q

Décrire l’alkylation du carbone 6 de la guanine

A
  • génère l’O6-méthylguanine
  • s’apparie à la thymine
  • cause une distorsion de la double hélice

(G –>A ) = transversion

35
Q

les UV sont-ils des dommages directs ou indirects à l’ADN

A

UVC UVB = directs

36
Q

Pourquoi les UVC et UVB sont-ils considérés comme des dommages directs?

A

L’ADN absorbe les longueurs d’ondes près de 260nm

UVC = 100 à 280
UVB = 280 à 315

L’ADN absorbe directement = dommages

37
Q

Que peuvent créer comme dommages les UV?

A
  • fusion photochimique entre 2 pyrimidines adjacentes

1) CDP = liaison covalente entre C5 et C6 de 2 pyrimidines
- bloque la majorité des ADN et ARN polymérases

2) 6-4PP = liaison covalente entre C6 et C4 de 2 pyrimidines
- bloque TOUT

38
Q

Vrai ou Faux: les UVA créent des dommages indirects à l’ADN

A

Vrai,
leur longueur d’onde (315 à 400 nm) est assez loin de l’absorption de l’ADN ils sont donc peu ou pas absorbés par l’ADN

39
Q

Que font les UVA comme dommages?

A

Ils excitent d’autres chromophores cellulaires (tryptophase, sérotonine…) qui vont générer des expèces réactives de l’oxygène

40
Q

Les rayons gamma et X sont-ils des altérations endogènes ou exogènes?

41
Q

Que causent comme dommages les rayons X et les rayons gamma?

A

Des cassures bicaténaires de l’ADN

ils attaquent le désoxyribose du squelette de l’ADN

Très difficile à réparer

42
Q

Les analogues de bases sont-elles des altération endogènes ou exogène?

43
Q

Qu’est-ce que des analogues de bases?

A

Composé qui mime un nt (substitue les bases normales)

l’ADN pol le prend et l’insère dans l’ADN lors de la réplication

ex: 5-BrDU

44
Q

Décrire le 5-BrDU

A

un des analogues de bases le plus mutagène

analogue de la thymine
s’apparie à une guanine

(T–>C) = transition

45
Q

Les agents intercalants sont-ils des altérations endogènes ou exogènes?

46
Q

Que font les agents intercalants comme altérations?

A

ils s’intercalent entre les bases de l’ADN et provoquent des additions ou des délétions d’une à plusieurs pb lors de la réplication

47
Q

Nommer les 2 conséquences possibles des altérations de l’ADN

A
  • empêchement de la réplication ou de la transcription
    ex: CPD, cassures
  • provoquent un changement permanent de l’ADN après la réplication
    ex: désamination, analogue de bases
48
Q

Décrire le premier mécanisme de réparation

A

RÉVERSION DIRECTE

1) Photoréactivation
- protolyase qui utilise l’énergie de la lumière pour rompre les liens covalents entre les pyrimidines adjacentes (utilise la lumière des UVA pour réparer les dommages faits par les UVB et UVC)

2) méthyltransférase
- répare les O6-méthylguanine en enlevant le méthyl de la guanine et la transfère sur les cystéine

49
Q

Pourquoi l’utilisation de méthyltransférase est-il un mécanisme de réparation couteux pour la cellule?

A

Car la protéine fonctionne seulement 1 fois

c’est une enzyme suicide

50
Q

Décrire le deuxième mécanisme de réparation

A

EXCISION DE BASE (BER)
-enzyme spécifique qui va enlever seulement la base endommagée (la retire et la remplace)

double action :
- glycolyase = enlève la base et génère un site AP

  • AP endonucléase = enlève le site AP
51
Q

Quelle est la différence entre la BER et le réversion directe?

A

BER = enlève le nt et le remplacé par un autre non endommagé

Réversion directe = réparer le nt mal apparié (on garde le même nucléotide )

52
Q

Décrire le mécanisme de réparation #3

A

EXCISION DE NUCLÉOTIDES (NER)

non spécifique, mode de réparation plus général qui n’a pas d’enzyme spécifique

s’occupe des dommages non reconnus par les autres mécanismes de répartion

reconnait une déformation/distorsion de la double hélice d’ADN , elève une partie d’ADNsb responsable de la déformation, rempli la brèche par une ADN pol et une ligase

53
Q

Décrire le NER chez les procaryotes

A

UvRA et UvRB scrutent l’ADN
(uvra détecte les déformations de l’ADN)

UvrB ouvre la double hélice et recrute UvrC

UvrC crée 2 incisions de part et d’autres de la déformation

Hélicase UvrD enlève le fragment de 12-13 nt contenant la lésion

ADN pol et la ligase remplissent la brèche

54
Q

Décrire NER chez les eucaryotes

A

même principe que chez les procayotes mais plus complexe

XPC reconnait la lésion
L’hélice est ouverte et stabilisée par XPA, XPD et RPA
XPF et XPG coupent en 5’ et 3’ créant des segments de 24 a 32 nt
ADN pol et ligase remplissent la brèche

55
Q

Décrie la synthèse translésionnelle

A

c’est lorsqu’un dommage (CPD ou autre) n’est pas réparé et que l’ADn pol est bloquée

56
Q

Comment résoudre la synthèse translésionnelle?

A

Une polymérase spécialisée pourra passer par dessus le dommage (pas de réparation) la pol fait juste passer par dessus puis on remet ADN pol 2 et on continue

57
Q

Quelle caractéristique de l’anneau coulissant lui permet de faire le switch entre l’ADN pol 2 et le pol qui passer par dessus le dommage?

A

Il est ubiquitiné suite à un blocage de l’ADN pol par un dommage

58
Q

Que permet la recombinaison ?

A

Des échanges génétiques entre les régions homologues

59
Q

Quels sont les 2 processus qui utilisent la recombinaison homologue?

A

1- méiose (crossing-over)

2- réparation de l’ADN

60
Q

Vrai ou faux : la recombinaison permet de réparer les cassures bicaténaires

A

Vrai

Les cassures bicaténaires sont fréquentes dans le génome et leurs conséquences est désastreuse

On n’utilise pas le brin matrice comme modèle mais bien le chromosome homologue

61
Q

Quelles sont les causes possibles pour les cassures bicaténaires?

A
  • radiations ionisantes et autres agents mutagènes
  • blocage de la fourche de réplication
62
Q

Qu’est-ce qui permet de dire que 2 chromosomes sont homologues?

A

Ils doivent être identiques ou quasi-identiques sur une longueur d’au moins 100 pb

63
Q

Résumer la recombinaison (crossing over) de la méiose

A
  1. deux molécules d’ADN homologues sont alignées
  2. introduction de cassures ou de coupures dans l’ADN (2 cassures monocaténaires sur les 2 homologues)
  3. invasion des brins
  4. jonction de holliday
  5. coupure de la jonction de holliday
    - produit recombinant et produit non recombinant
64
Q

Qu’est-ce qu’un ADN hétéroduplexe?

A

Lorsque quelques paires de bases sont mésappariées lors de l’invasion des brins dans la méiose

65
Q

Quelle est la différence entre un produit recombinant et un produit non recombinant?

A

produit recombinant/ produit croisé =

produit non recombinant/ non croisé =

66
Q

À quoi sert la voie RecBCD dans la recombinaison pour des cassures bicaténaires ?

on veut savoir le rôle de toutes les protéines impliquées dans la voie RecBCD

A
  • réparation des cassures bicaténaires chez E.coli

RecBCD = aménage l’ADN au site de cassure

Rec A = catalyse l’échange des brins en recouvrant les séquences homologues

RuvA et RuvB = catalysent la migration d’embranchement

RuvC = permet la résolution de la jonction de Holliday

67
Q

Résumer le processus d’aménagement des cassures bicaténaires

A

RecB = hélicase lente de 3’ vers 5’ (ouvre la double hélice) et nucléase

RecD est une hélicase rapide 5’ vers 3’

Rec C reconnait le site chi et la dégradation arrête au site chi

68
Q

Décrire les sites chi

A

séquence = GCTGGTGG

normalement on est supposé en avoir 80 dans le génome de E.coli
mais il est sur-représenté et il y en a 1009
C’est un mécanisme de protection contre l’ADN d’un organismes infectant pour éviter qu’on gruge trop d’ADN

69
Q

Résumer l’invasion des brins par RecA

A

RecA se lie à un bout d’ADN simple brin (polarité de liaison de 5’ vers 3’)

RecA englobe l’ADN et permet l’invasion

une fois lié à l’ADNsb : le complexe RecA-ADNsb est actif ( il est à la recherche d’homologie) et il a 2 sites de liaison d’ADN
1) primaire = lie la molécule d’ADNsb
2) secondaire = lie une séquence homologue

formation d’un complexe stable entre les 2 molécules d’ADN = molécule de jonction qui contient des centaines de pb d’ADN hybride

70
Q

Résumer la migration d’embranchement

A

RuvA lie spécifiquement la jonction de Holliday et recrute RuvB

RuvB est une ATPase héxamérique qui à une fonction d’hélicase qui fait migrer l’embranchement

71
Q

Résumer le processus de la coupure de la jonction de Holliday

A

RuvC a un rôle d’endonucléase

Il se lit via RuVAB et clive pour générer un produit recombinant ou non recombinant