réplication ADN Flashcards

1
Q

définition réplication

A

duplication fidèle de l’information génétique de l’ADN

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2
Q

rarement chez les virus

A

duplication ARN

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3
Q

Combien d’ADN et caractéristique

A

2ADN double brin identique entre elles et à la molécules d’origine ( préparant la division cellulaire: mitose et cytokinèse

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4
Q

définition réplicon

A

l’unité de réplication de l’ADN bicaténaire, se répliquant à partir d’une seule origine

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5
Q

définition réplisome

A

complexe multiprotéique répliquant l’ADN pendant la phase d’élongation de la réplication, au niveau d’une fourche de réplication

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6
Q

deux modèles d’organismes

A

eucaryotes : complexe et procaryotes: simple

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7
Q

ADNb chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: linéaire et procaryotes: circulaire

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8
Q

Taille du génome chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: 3X10^9 pb et procaryotes: 1,5X10^6pb

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9
Q

nb d’origines de réplication chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: plusieurs et procaryotes: 1

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10
Q

Vitesse de réplication chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: lente 50 nt/s et procaryotes: rapide 500 nt/s

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11
Q

chromatine chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: oui ( complexe ADN+ protéine) et procaryotes: non

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12
Q

Régulation et initiation chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: complexe et procaryotes: simple

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13
Q

ADN polymérase chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: 16 et procaryotes: 5

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14
Q

épigénome chez eucaryotes et procaryotes

A

eucaryotes: complexe et procaryotes: simple

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15
Q

Acteurs principaux à la réplication

A

dNTP, ADN, enzyme de réplication

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16
Q

nucléotide

A

base azotée + sucre + phosphate

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17
Q

2 grandes familles des bases azotées

A

purine et pyrimidine

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18
Q

purine

A

A et G

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19
Q

pyrimidine

A

C et T

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20
Q

ADN

A

double hélice formée de 2 brins monocaténaires antiparallèle ( parallèle mais dans le sens inverse, 5’ phosphate 3’ OH, pour l’un et 3’5’ pour l’autre) enroulés l’un autour de l’autre

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21
Q

qu’est ce qui donne l’orientation des brins d’ADN

A

les carbones 3’ et 5’ du ribose

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22
Q

intuition de Watson et Crick

A

“Il ne nous a pas échappé que l‘appariement spécifique des bases suggère
un possible mécanisme de copie du matériel génétique”

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23
Q

structure double hélice de l’ADN caractéristique

A

2 monobrins d’ ADN enroulés autour d’un même axe
 Squelette sucre phosphate : extérieur de l’hélice
 Bases nucléotidiques : intérieur de l’hélice
 Appariements spécifiques des bases A=T et G≡C(contrainte des liaisons hydrogènes)

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24
Q

que permet la stricte complémentarité des bases

A

réplication fidèle de l’ADN

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25
Q

liaisons d’hydrogènes

A

liaisons de faible énergie entre 2 atomes attirés l’un vers l’autre pour des raisons électrostatiques, chacun
possédant une charge partielle (d
+ ou d -) : l’un étant riche en électrons donc nucléophile (O et N : doublets
électroniques libres) et l’autre par le proton de son noyau est électrophile (H : son unique e- étant dans l’orbitale
qui l’unit au reste de la molécule).

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26
Q

combien de liaison hydrogènes entre la thymine et l’adénine

A

2

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27
Q

Combien de liaisons hydrogènes entre la cytosine et la guanine

A

3, liens plus solide

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28
Q

L’appariement d’une molécule à 1 cycle avec une mol. à 2 cycles
impose quoi

A

structure régulière avec un diamètre constant

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29
Q

quelles bases azotées comportent 1 cycle azoté et l’autre 2

A

1: pyrimidine
2: purine composé de pyrimidine et immidazole

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30
Q

en quoi c’est nécessaire que les bases soient correctement appariées

A

nécessaires pour l’addition de nucléotides catalysée par une ADN-polymérase.

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31
Q

caractéristique de la synthèse de l’ADN

A

Polarisée
Semi-conservative
Bidirectionnelle
Asymétrique

32
Q

liaison phosphodiester

A

Pour l’ADN lien entre 2 nt. par leurs carbones 3’ et 5’ du désoxyribose et un gpt PO4-

33
Q

polarisée

A

Synthèse de l’ADN obligatoirement dans le sens 5’ → 3’ du brin néosynthétisé (propriété des ADN polymérases)
• Allongement chaine nucléotidique néo-S par son extrémité 3’OH: jonction amorce
• Ajout successif de dNTP entrant, par leur partie 5’-phosphate, à l’extrémité 3’-OH de l’amorce par
formation de liaisons phosphodiesters

34
Q

jonction amorce =

A

matrice

35
Q

Pourquoi réplication uniquement dans le sens 5’ → 3’ ?

A

Car l’ajout d’un nouveau nt. après correction d’un mésappariement serait impossible dans l’autre sens (3’-> 5’),
Si S hypothétique en 3’→ 5’, et incorporation erronée d’un mauvais nt. : incapacité de reprendre la S après expulsion du
mauvais nt. en l’absence du triphosphate de la chaine en élongation (activateur de la liaison covalente).

36
Q

SEMI-CONSERVATIVE

A

Chaque brin d’ADN parent sert de matrice et reste associé au brin qu’il a synthétisé

37
Q

Quand a eu lieu Expérience de Matthew Meselson et Franklin Stah

A

1958

38
Q

BIDIRECTIONNELLE

A

Formation de bulles de réplication à partir d’origines de réplication (ORI)
• Réplication des 2 cotés du développement de la bulle (2 fourches)
• 2 monobrins d’ADN matrices prêts pour la S d’ADN à partir des origines

39
Q

expérience réplication ADN uni- ou bidirectionnelles de J. Cairns date?

A

1963

40
Q

Bulle et fourches de réplication

A

Fourches images en miroir et inversées (haut/bas)

Sur un même brin matrice, réplication unidirectionnelle 5’→3’

41
Q

Asymétrie pour brins néo-synthétisés niveau fourche, par le

A
  • Sens : identique ou inverse au sens de l’ouverture de la fourche
    b - Continuité ou non de la synthèse d’ADN : continue ou discontinue (réplication semi-discontinue)
42
Q

Réplication, Brins Continue

A

précoce

43
Q

Réplication, Brins Discontinue

A

retardé, tardif

44
Q

brin précoce

A

S continue, sens

ouverture fourche

45
Q

Brins tardifs

A
fragments d’Okazaki
S discontinue, sens
inverse ouverture fourche
formation de courts segments d’ADN synthétisé
(~200 pb pour les eucaryotes)
46
Q

Pourquoi asymétrie de réplication ?

A

ADN double brin parental antiparallèle
• Réplication uniquement dans le sens 5’ → 3’
• Fourche d’ouverture progressive

47
Q

expérience pour prouver le sens bidirectionnelle

A

expérience pulse-chase

48
Q

conclusion expérience pulse-chase

A

la réplication débute à un point fixe, elle est bidirectionnelle et durant la réplication, l’ADN maintient sa forme circulaire, pour ADN bactérien

49
Q

Concernant la bulle de réplication, qu’observe-t-on sur un même brin matrice

A

sur un même brin matrice, des synthèses continue et discontinue

50
Q

quel est l’acteur principal de l’initiation

A

Hélicase réplicative

51
Q

quel est le rôle de l’hélicase

A

séparation physique des 2 brins complémentaires de l’ADNdb ( rupture des liaisons hydrogènes reliant les paires de bases

52
Q

quelle est l’hélicase réplicative chez les eucaryotes

A

MCM2-7, mini chromosome de maintenance

53
Q

structure MCM2-7

A

hétéro-héxamère formant un anneau dynamique ouvert ou fermé , entre sous-unités 2 et 5, pour entourer alternativement 2 brins appariés puis 1 seul après son activation

54
Q

Quels sont les 3 complexes

A

complexe de pré- réplication
complexe de pré-initiation
réplisome

55
Q

Complexe pré-réplication

A

1 cplx de reconnaissance des origines: ORC1-6 et rôle dans le chargement des hélicases réplicatives
protéines accessoires de chargement d’hélicases cdc6 et CDT1
double hélicase réplicative inactive MCM2-7

56
Q

enzymes activatrices d’hélicases

A

2 kinases CDK-S et DDK

57
Q

Cplx de pré initiation

A

2 protéine accessoires CDC45 et GINS

Hélicase réplicative active X2: cplx CMG ( CDC45-MCM2-7-GINS)

58
Q

réplisome

A

ADN-polymérase, anneau coulissant

hélicases activées (CMG)

59
Q

Pourquoi 2 phases

A

assurer réplication unique de chaque fragment d’ADN ( évite sous ou sur réplication=> instabilité du génome=> cancer

60
Q

pour les 2 phases, moyen:

A

stricte séparation temporelle entre la mise en place des hélicases =>compétence, et l’activation des hélicases, séparation des 2 brins d’ADN

61
Q

Que provoque l’inhibition et la dégradation du CDT1 en début de phase S

A

empêche le chargement de nouvelles hélicases après la phase d’activation

62
Q

origine de réplication pour les bactéries

A

1 seule origine => réplicon unique
la séquence d’ADN détermine l’origine
Séquence reconnue par protéine DnaA
Initiateurs, DnaAn débutent séparation des 2 brins d’ADN puis action des hélicases réplicatives DnaB

63
Q

origine de réplications pour les eucaryotes supérieurs

A

pas de séquences spécifiques : choix non lié directement à la séquence d’ADN

64
Q

Critères de reconnaissances des origines pour les eucaryotes supérieurs

A

structure de la chromatine: ouverte, accessible
absence de nucléosomes
relative correspondance avec des sites régulateurs de la transcription
ADN: structure primaire ( riche en G ), secondaire ( quadruplex G)

65
Q

les initiateurs sont les complexes de reconnaissance de quoi?

A

des origines ORC

66
Q

comment sont reconnues les origines

A

par les hétéro hexamères ORC1-6

67
Q

ORC1-6 a également un rôle dans quoi?

A

dans la mise en place d’hélicases ORC1-6

68
Q

Comment est la structure de l’hexamère en anneau?

A

elle est fermé avec protéine accessoire CDC6

69
Q

Principe d’activation

A

début phase S
phosphorylation MCM2-7 ( MCM4) par DDK
phosphorylation de la Tresline = protéine chargeuse des protéine activatrices de l’hélicase (CDC45 et GINS), par CDK-S (CDK2)
Changements conformationnels, ouverture MCM2-7
- Séparation des 2 brins d’ADN
- MCM2-7 entoure 1 seul brin d’ADN (brin à S continue, eucaryote)
- Séparation des 2 hélicases
- Hélicase active : cplx. CMG (CDC45-MCM2-7-GINS)
≈ cplx. de pré-initiation (+ polymérase e, MCM10…)

70
Q

pourquoi il y’a de multiples sites d’initiation

A

grande taille du génome: 3,2 Gb à répliquer
réplication lente 5à nucléotides par secondes
s’il y avait que 1 seule origine de réplication => 20 jours pour répliquer génome humain

71
Q

combien de sites de réplications

A

300 à 500000

72
Q

Combien d ‘origines sont activées

A

10%, 20 à 50000

73
Q

Pourquoi il y a des origines dormantes?

A

système des sauvetage en cas d’échec, d’initiation, de blocage des fourches de réplications
flexibilité d’origine

74
Q

comment sont groupées les origines de réplication

A

fonctionnellement en cluster d’activation

75
Q

y’a-t-il une différence de déclenchement de réplication d’un cluster à l’autre

A

oui: précoce, intermédiaire, tardif

76
Q

Le déclenchement est-il synchrone au sein d’un même cluster

A

oui

77
Q

réplisome

A

complexe multiprotéique répliquant l’ADN pendant la phase d’élongation,
au niveau d’une fourche de réplication
Cplx. GCM + polymérase e, MCM10…
- Mise en place des ADN-polymérases, facteurs protecteurs d’ADNsb : RPA
- Mise en place d’un cplxe protecteur de la fourche (TIM, TIPIN, MRC1 et AND1