Semaine 3: Réplication de l'ADN Flashcards
2 choses nécessaires à la réplication de l’ADN
1- dNTPs
2- Jonction amorce-matrice
À quelle extrémité ajoute-t-on les nucléotides?
3’
Quels sont les rôles (3) des 2 ions métalliques de la paume?
- Modifient l’environnement chimique du 3’OH et du dNTP
- Un des ions réduit le 3’OH en 3’O-
- L’autre stabilise les phosphates beta et gamma
Pourquoi doit-on stabiliser les phosphates beta et gamma?
Sinon, il y a compétition entre O- et les phosphates beta et gamme pour le phosphate alpha hydrolysé
Quelles sont les fonctions (2) de la paume?
1- Stabiliser l’échange du phosphate alpha
2- Activité exonucléase (proofreading)
Décrivez l’activité exonucléase de la paume
- Les mésappariements diminuent l’affinité de l’ADN pol pour la jonction amorce-matrice
- Sortie de l’amorce du site actif
- Amorce se lie à exonucléase
- ADN mésapparié est enlevé
Rôles (2) des doigts
Se referment sur le dNTP lors d’un appariement correct
- Rapproche le nucléotide des ions de la paume
- Augment la vitesse catalytique
Induisent une rotation de 90 degrés entre la 1re et la 2e base de la matrice
- Empêche appariement avec la 2e base
Rôles du pouce
- N’aide pas à la catalyse
- Maintient l’amorce et le site actif de la paume en position optimale
- Permet maintien d’une association forte entre ADNpol et le substrat
Dans un tube, on veut répliquer un fragment d’ADN. De quoi a-t-on besoin?
1- dNTP
2- Amorce
3- ADN pol
Que signifie la qualité “processive” de l’ADN pol?
Elle peut catalyser l’ajout de plusieurs nucléotides à chaque liaison à la jonction amorce-matrice.
Quelle est étape limite la vitesse de réaction de l’ADN pol?
Sa liaison à la jonction amorce matrice (1 seconde)
Qu’est-ce que la fourche de réplication?
L’endroit où l’ADN passe de 1 ADN bicaténaire à 2 ADN bicaténaires
Dans quel sens la réplication se fait-elle?
5’ -> 3’
Rôle de la primase
ARN pol qui fait des amorces courtes sur la matrice monocaténaire; se lie faiblement à hélicase toutes les secondes.
ARN*
Rôle de la RNase H
- Dégrade spécifiquement les ARN de l’amorce sauf le dernier ribonucléotide, car il défait seulement les liens entre 2 ribonucléotides
Quelle enzyme enlève le dernier ribonucléotide de l’amorce?
Exonucléase 5’
Quelle enzyme remplit la brèche laissée par RNase H et exonucléase 5’?
ADN pol
Quelle enzyme répare la césure laissée entre l’extrémité 3’-OH d’un brin d’Okazaki et le 5’-P du fragment suivant?
ADN ligase
Caractéristiques de l’hélicase
- Hexamère sous forme d’anneau
- Processive
- Polarité varie selon l’hélicase
- Utilise ATP
Rôle de l’hélicase
Défait les liens H entre les bases (désappariement)
Rôle des SSB
- Protéines liant ADN monocaténaire pour la stabiliser
- Empêchent le réappariement, la dégradation et la formation de boucles
- Liaison d’une SSB favorise la liaison de la prochaine (coopérative)
Qu’est-ce que l’hélicase crée dans le reste du brin bicaténaire en désappariant les nucléotides?
Du surenroulement
Quel est le rôle des topoisomérases dans la réplication?
Elles passent devant l’hélicase et coupent l’ADN pour transformer les surenroulements positifs en négatifs
Quelles sont les enzymes de la fourche?
- Hélicase
- ADN polymérase
- Primase
- Topoisomérase
- SSB
Par quoi les polymérases procaryotes sont-elles représentées?
Des chiffres romains (I, II, III, IV, …)
Par quoi les polymérases eucaryotes sont-elles représentées?
Des lettres grecques (alpha, beta, …)
ADN pol alpha
- Associée à primase qui fait l’amorce
- Initiation des brins neufs
- Commence la réplication
- Faible processivité
Pol delta et epsilon
- Prennent le relais de pol alpha
- Grande processivité
- Delta: Brin discontinu
- Epsilon: Brin continu
Structure et rôle de l’anneau coulissant
- Plusieurs sous-unités
- Suit ADN pol en encerclant brin matrice + nouveau brin
- Augmente la processivité en étant fortement lié à pol
Après combien de nucléotides l’ADN pol veut-elle se détacher?
Après 20 à 100 nucléotides
Quelles sont les fonctions de l’anneau coulissant?
1- Garder ADNpol près de son substrat
2- Recrute d’autres protéines après que la pol se soit détachée
Chez quels organismes les anneaux coulissant sont-ils retrouvés?
Eucaryotes, procaryotes, virus
Quel complexe protéique est responsable de mettre l’anneau coulissant à chaque jonction amorce-matrice?
Poseur d’anneau coulissant
De est composé l’holoenzyme de l’ADN pol III
- Protéine tô
- Domaine flexible
- Complexe gamme (poseur d’anneau)
- 2 ADN pol III
- Anneau coulissant
- Hélicase
V ou F: Un nouvel anneau coulissant est posé à chaque début de fragment d’Okazaki
Vrai
Que représente le réplisome? De quoi est-il composé?
Il représente les enzymes de la fourche nécessaires à la réplication.
- ADN pol holoenzyme
- Hélicase
- Primase
V ou F: L’hélicase sépare les brins et mène à la formation initiale de la fourche de réplication
Fayx. L’hélicase ne peut pas initier l’ouverture de ADNdb
Quelles sont les 2 composantes de l’initiation de la réplication?
1- Le réplicateur
2- L’initiateur
Le réplicateur
- Séquences d’ADN suffisantes à l’initiation de la réplicaion
- Inclus des séquences de fixation de l’initiateur et des séquences facilement déroulées (AT)
L’initiateur
- Protéine qui reconnait spécifiquement le réplicateur
- Active l’initiation de la réplication en recrutant les protéines nécessaires
- Déforme ou dénature parfois la région adjacente à leur site de liaison
Combien d’holoenzymes sont installés à chaque origine de réplication?
2
Quels sont les événements de l’initiation de la réplication eucaryote?
- Sélection des réplicateurs
- Activation des origines de réplication
Formation du pré-réplicatif (Pre-RC)
- En phase G1
- Reconnaissance du réplicateur par initiateur (ORC)
- ORC recrute 2 poseurs d’hélicases (Cdc1 et Cdc6)
- Complexe recrute hélicase
Quel est le nom de l’initiateur chez l’humain?
ORC
Quels 2 poseurs d’hélicases sont recrutés par ORC?
Cdt1 et Cdc6
Assemblage des fourches de réplication
- Au début de la phase S
- Activation (phosphorylation) des pré-RC et d’autres protéines par Cdk et Ddk
- Recrutement des ADN pol
Qu’arrive-t-il à Cdc1 et Cdc6 après l’initiation?
- Cdc1 est détaché
- Cdc6 est détaché et dégradé
Si l’activité de Cdk est basse, …
La formation de nouveaux pré-RC est possible, mais leur activation est impossible (G1)
Si l’activité de Cdk est élevée, …
L’activation des pré-RC déjà présents est possible, mais la formation de nouveaux pre-RC est impossible (S)
Expliquez le problème de réplication des extrémités
Sur le brin discontinu, le dernier fragment d’Okazaki qui laisse l’extrémité 5’-P libre ne peut être remplacé par ADNsb via une ADNpol traditionnelle car il n’y a aucune jonction amorce-matrice.
Qu,est-ce que la télomérase?
Une ADNpol particulière qui n’a pas besoin de matrice exogène pour allonger l’extrémité 3’-OH
Qu’est-ce qui sert de matrice à la télomérase?
Son propre ARN lui sert de matrice
Après l’addition de la matrice de la télomérase, comment remplace-t-on l’ARN matriciel par de l’ADN?
Une des sous-unités catalytiques de la télomérase, TERT, une transcriptase inverse, rétro-transcrit l’ARN de l’extrémité en ADN
Comment les télomères sont-ils allongés?
- La télomérase allonge l’extrémité 3’
- Synthèse en 5’ assurée par la machinerie de réplication du brin discontinu régulier
- Il reste toujours une extrémité 3’ monocaténaire
Comment la longueur des télomères est-elle régulée?
- À la longue, des protéines liant ADNdb télomérique inhibent la télomérase
- Plus il y a de ces protéines, plus télomérase est inhibée
- À la longue, l’accumulation de ces protéines mène à la libération de la télomérase
- Télomère = 5 à 15kb max
Quel rôle important jouent les protéines liant les extrémités des télomères en plus de la régulation de leur longueur?
Elles protègent les télomères
Quelle structure représente la forme “protégée” du télomère?
Une boucle T
Comment se forme une boucle T?
C’est une invasion de l’ADN bicaténaire par la séquence monocaténaire 5’ du télomère.
Quels types de cellules expriment la télomérase?
- Les cellules souches (ne vieillissent pas)
- Les cellules cancéreuses (la réactivent)
