semaine 4- transcription Flashcards
ressemblance entre transcription et réplication?
2 mécanismes nécessite des enzymes qui synthétisent un nouveau brin d’acide nucléique complémentaire à un brin matrice d’ADN
direction 5’ 3’
différence entre transcription et réplication?
- transcription: brin d’ARN car nécessite ribonucléotides
- ARN pol ne nécessite pas d’amorce
- ARN nouvellement synthétisé reste pas apparié au brin matrice d’ADN (elle se déplace)
- transcription moins précise que réplication
Pourquoi est-ce logique pour la cellule que la transcription soit moins fidèle?
ADN = support du matériel génétique
réplication= doit assurer transmission fidèle
erreur dans le génome: conséquence transmissent aux autre génération
Nombre d’ARN pol chez les bactéries? eucaryotes?
bactéries: une seule ARN pol
eucaryotes: 3 ARN pol : pol 1 pol2 pol 3
De quoi est responsable pol 2?
enzyme responsable de la transcription des gènes, essentiellement tous ceux qui sont codant
De quoi est responsable pol 1?
transcrit gènes codant pour le grand précurseur des ARNr
De quoi est responsable pol 3?
transcrit les gènes codant les ARNt
certains ARN nucléaires et ARNr 5s
Que contient l’enzyme (ARN pol) minimale bactérienne?
2 sous unités alpha
sous unité beta, beta’ et omega
(α2ββ’ω)
peut initier transcription n’importe ou sur l’ADN (vrai in vitro mais pas in vivo)
À quoi sont homoloques les sous-unités B et B’ des procaryotes?
aux sous unités RPB1 et RPB2 de pol 2
À quoi est similaire la structure du coeur de l’ARN polymérase bactérienne?
similaire à celle de pol2 de la levure
- même forme globale et organisation
plus les parties internes que les parties périphériques
Quel ion contient le site actif?
1 Mg2+ permanent
2ième introduit avec chaque nouveau nucléotide et libéré avec pyrophosphate
Quelles sont les 3 phases effectuées par l’ARN pol?
initiation
élongation
terminaison
Qu’est ce qu’un promoteur?
séquence d’ADN qui fixe ARN polymérase et les facteurs d’initiation requis
Quelles sont les 3 étapes de l’initiation de la transcription?
1- formation complexe fermé (ADN double-brin)
2- formation complexe ouvert (ADN simple-brin) -irréversible
3- polymérase démarre transcription: détache du promoteur, synthétise court fragment
Que fait l’ARN pol dans l’élongation?
- déroule l’ADN devant elle
- réassocie les brins en arrière du complexe
- dissocie chaine d’ARN en croissance de la matrice au fur et à mesure de sa progression
- corrige erreurs potentielles
Quelle est la première étape de la l’initiation?
former un complexe fermé par liaison initiale de la polymérase au promoteur
- brins d’ADN toujours appariés
Quelle est la deuxième étape de la l’initiation?
complexe fermé subit une transition vers le complexe ouvert
- brins d’ADN se séparent sur une distance de 14pb autour du site d’initiation pour former BULLE DE TRANSCRIPTION
Quelle est la troisième étape de la l’initiation?
polymérase démarre transcription et se détache du promoteur
- 2 premiers ribon. amenés dans le site actif, alignés sur la matrice liés l’un à l’autre
- ribonucléotides suivants incorporés à la chaine naissante d’ARN
incorporation de la première dizaine inefficace
lorsqu’il y en a 10 = enzyme libérée du promoteur
À quel niveau les polymérase initient la transcription?
au niveau des promoteurs
Comment et en quoi est convertit l’Enzyme minimale?
addition d’un facteur d’initiation : sigma
convertie enzyme minimale en holoenzyme de l’ARN polymérase qui initient la transcription au niveau des promoteurs
Quel est le facteur σ prédominant chez E.coli?
σ70
Les promoteurs reconnus par σ70 partagent quoi?
2 séquences conservées de 6 nucléotides séparés par un segment non-spécifique de 17-19 nucléotides, pas identique pour tous les gènes
Quels sont les éléments préférés des gènes conservés pour le promoteur σ70?
éléments -10 et -35
Qu’est ce que des promoteurs forts?
ceux dont la séquence se rapproche le plus du consensus.
Qu’est ce qu’explique la corrélation entre la force d’un promoteur et sa séquence?
explique hétérogénéité des promoteurs
Qu’est ce qu’un promoteur plus puissant?
élément additionnel: élément UP
qui augmente la liaison polymérase et permet l’interaction spécifique supplémentaire enzyme/ADN
Comment sont les promoteurs σ70 qui n’ont pas -35?
ils ont une région -10 allongée (ex gal)
En combien de région σ70 est divisé?
4
Que font les régions 2 et 4 de σ70?
reconnaissent les éléments -10 et -35
Que fait la région 4 de σ70?
porte 2 hélices formant les motif hélice-coude-hélice
1er hélice: s’insère dans le grand sillon d’ADN, interagit avec les bases -35
2ième hélice: en travers au dessus du sillon: contact avec le squelette ADN, (stabilise 1er hélice)
Qui reconnait l’élément -10?
hélice σ: région 2: interaction moins caractérisée et + complexe.
Qui reconnait l’élément -10 allongé ?
hélice σ - région 3
Que font les sous unités σ et α?
elles recrutent le coeur de l’ARN pol sur le promoteur
Par qui est reconnu l’élément UP?
par reconnu par une hélice σ mais par un domaine C-terminal de sous-unité σ de polymérase: σ CTD
À quoi est relié σ CTD qui reconnait l’élément UP? que permet σ ?
relié à σNTP par pont flexible
σCTD peut ainsi atteindre élément UP
La sous unité σ est dans la structure de l’holoenzyme, et permet la reconnaissance des différents éléments du promoteur
Comment est la région σ liant ADN (σ2 σ4) ?
exposées à la surface de l’enzyme et non enchassées
Que nécessite la transition en complexe ouvert?
des modifications structurales dans l’ARN pol et promoteur
nécessite modification structurale de l’enzyme et séparation des brins d’ADN
position -11 à +3
Est ce que le complexe fermé est réversible ou pas ? complexe ouvert?
fermé = réversible, ADN en double-brin , polymérase peut facilemebt se dissocier du promoteur ou progresser vers la formation du complexe ouvert
ouvert =irréversible, engagement + profond, de l’enzyme avec promoteur
Comment est la transition complexe ouvert/fermé dans une enzyme bactérienne avec σ70?
transition = isomérisation, ne requiert pas d’énergie de l’hydrolyse de l’ATP
isomérisation: garantit que la transcription va ensuite démarer
L’ARN polymérase à combien de canaux?
5 canaux
Quels sont les canaux de l’enzyme ARN polymérase?
canal d’entrée = NTPs au centre actif (pas visible)
canal de sortie= de l’ARN
3 autres canaux= entrée et sortie de l’ADN
Comment se promène l’ADN dans l’ARN polymérase?
ADN pénètre dans le centre catalytique sous forme double brin via canal aval (centre machoires)
Dans le centre catalytique, brins d’ADN se déparent à partir de la position +3
brin sens: quitte centre actif par le canal NT et se déplace sur toute la surface de l’enzyme
brin matrice: suit le parcours passant par le centre catalytique, puis le canal du brin matrice (T)
double hélice se forme en -11 derrièr l’enzyme
Que se passe-t-il durant l’isomérisation du complexe fermé vers ouvert?
- mâchoires à l’avant de l’enzyme se referment sur l’ADN en aval
- déplacement important de la région N-terminale de σ
Comment se comporte la région N-terminale dans σ?
sans liaison ADN: la région se trouve dans un sillon catalytique de l’holoenzyme, bloque le chemin, dans un complexe ouvert: suivi par un brin matrice
– région 1.1 se déplace pour se positionner à l’extérieur de l’enzyme, permet à l’ADN d’accéder au centre actif
Qu’est ce qu’initie l’ARN polymérase? besoin de matrice?
initie la synthèse d’une nouvelle chaine d’ARN sur ADN matrice SANS AMORCE
Qu’est ce qu’implique la synthèse sans amorce de l’ARN polymérase?
1er ribonucléotide amené au site actif est maintenu de manière stable sur la matrice
2ième NTP présenté de manière adéquate pour permettre la polymérisation de se dérouler
Qu’est ce qui est difficile pour l’ARN polymérase dans l’initiation de la transcription?
ARN pol débute la plupart des transcrits pas un A
ARN pol se lie au nucléotide matrice (T) par 2 liens H+
–> Enzyme doit établir des interactions spécifiques avec 1er et ou 2ième nucléotide en les maintenant de manière ferme pour permettre l’attaque chimique du NTP
Interactions impliquent des parties de l’holoenzyme (linker 3/4 et σ)
Que fait l’ARN pol avant d’entrer en phase d’élongation et synthétiser le transcrit complet?
ARN polymérase produit et libère de courts ARN (- de 10 nucléotides) avant de se libérer du promoteur et commencer la phase d’élongation
SYNTHÈSE ABORTIVE
Quels sont les modèles proposés comme mode de déplacement du site actif le long de la matrice ADN durant cycle avortés?
- modèle d’excursion transitoire
- modèle inchworming
- modèle de compression
Que constitue le modèle d’excursion transitoire?
propose des cycles transitoires de translocation de l’ARN pol vers l’avant et l’arrière
Que constitue le modèle inchworming?
(chenille arpenteuse)
suppose l’existence d’un élément flexible de la polymérase qui permettrait à un module à l’avant de l’enzyme de se déplacer fers l’aval, en synthétisant un court transcrit avant de se rétracter dans le corps de l’enzyme restée sur le promoteur
Que constitue le modèle de compression?
+ probable
suppose que l’ADN en aval de la polymérase fixée au promoteur soit tiré et replié à l’intérieur de l’enzyme
ADN s’y accumulerait sous forme de boucle simple brin
Qu’est ce que la transcription abortive?
phase initiale de la transcription produisant de courts transcrits (- de 9 nucléotides)
Qu’est ce qu’implique la libération du promoteur de l’ARN polymérase?
implique de briser des interactions polymérase-promoteur et le noyau de la polymérase σ
Que doit faire l’ARN pol avant d’entrer en élongation?
lorsqu’elle parvient à s’insérer dans le canal de sortie de l’ARN
ARN naissant ne peut pas rester contenu dans la région ou il s’hybride à l’ADN –> il commence à s’insérer dans le canal de sortie ARN
Qu’est ce que la région qui jour le rôle de mime moléculaire ? conséquence?
région du facteur σ qui joue ce rôle, explique pourquoi l’ARN s’insère dans le canal de sortie,
la région du linker3/4 qui imite l’ARN se trouve dans le canal de sortie de l’ARN dans le complexe ouvert
éjection de la région 3/4 = responsable de la diminution de la force de liaison de σ à l’enzyme
Comment est l’empilement de l’ADN dans l’enzyme lors de la libération du promoteur?
empilement inversé
- ADN donc ré-enroulé -> réduction de la bulle de transcription (diminution nombre de nucléotides)
Que permet le processus de réduction de la bulle de transcription après que l’ADN soit ré-enroulé ? (processus de transcription abortive )
fournit l’énergie requise par la polymérase pour rompre les interactions polymérase-promoteur et noyau de l’enzyme-facteur σ
énergie stocké pas compression (durant l’initiation de la transcription)
permet à la polymérase de se libérer du promoteur et de séparer σ du coeur de l’enzyme
Comment l’ADN est transporté durant l’élongation?
ADN passe au travers de l’enzyme de façon similaire à son passage dans le complexe ouvert
Que se passe-t-il au début du sillon catalytique dans l’élongation?
brins se séparent pour suivre des chemins différents à travers l’enzyme avant d’en sortir par leurs canaux et de reformer une double hélice derrière la polymérase
À tout moment seul 8-9 nucléotides de la chaine d’ARN naissante restent appariés à l’ADN matrice
Comment le ribonucléotide atteint le site actif?
via leur propre canal, ils sont ajouté à la chaine d’ARN naissante sous la direction du brin matrice de l’ADN
Que fait l’ARN polymérase pendant l’élongation? (bulle)
Ajoute des nucléotides 1 à la fois au transcrit
- la taille de la bulle est constante durant l’élongation dès qu’une paire de base est séparée à l’avant, une paire de base est réassociée à l’arrière
Quelles sont les 2 fonctions correctrice de l’ARN polymérase?
- correction pyrophospholytique
2. correction hydrolytique
À quoi correspond la correction pyrophospholytique de l’ARN polymérase?
l’enzyme utilise son centre actif dans une réaction inversée pour catalyser l’enlèvement d’un ribonucléotide incorrect pas incorporation de PPi
l’enzyme peut alors incorporer un autre nucléotide à cette position dans la chaine d’ARN naissante
À quoi correspond la correction hydrolytique de l’ARN polymérase?
enzyme recule d’un ou plusieurs nucléotides et clive l’ARN en enlevant la séquence contenant l’erreur
- stimulé par les facteurs Gre qui amplifie la fonction de correction hydrolytique et stimule l’élongation (aident également à surmonter des arrêts au niveau de séquences difficiles à transcrire)
À quoi servent les facteur Gre
facteurs Gre qui amplifie la fonction de correction hydrolytique et stimule l’élongation (aident également à surmonter des arrêts au niveau de séquences difficiles à transcrire)
À quoi servent les protéines Nus?
se joignent à la polymérase en phase d’élongation et stimule les processus d’élongation et de terminaison
Quelle est la cause courante d’un arrêt de l’ARN polymérase durant l’élongation? conséquences?
brin d’ADN endommagé
les conséquences d’un arrêt peuvent être catastrophiques si le gène est essentiel, constituera une obstruction vis-à-vis d’autres polymérases essayant de transcrire ce gène
À quoi sert l’endonucléase Uvr[a]BC?
= enzymes de réparation
cellule contient une machinerie qui enlève la polymérase bloquée et en même temps recrute les enzymes de réparation
la réparation est couplée à la transcription
Comment fonctionne TRCF?
possède activité ATPase
se lie à l’ADN double brin et amont de la polymérase et utilise un moteur ATPase pour se déplacer le long de l’ADN jusqu’à de qu’elle rencontre ARN pol bloquée
la collision pousse la polymérase vers l’avant
- soit l’élongation reprend ou se dissocie du complexe ternaire
À quoi sert TRCF?
permet la réparation des dommages, recrute des enzymes de réparation (endonucléase Uvr[A]BC)
De quoi dépend la terminaison de la transcription?
des signaux dans la séquence de l’ARN
Que font les séquences «terminateurs»
conduisent la polymérase en phase d’élongationà se dissocier de l’ADN et à libérer l’ARN produit
Quels sont les 2 types de types de terminateurs chez les bactéries?
1er : Rho-dépendant : nécessite protéine Rho pour provoquer terminaison
2ème : Rho-indépendant : provoque terminaison sans autres facteurs
Comment fonctionne Rho-dépendant?
requis pour le fonctionnement d’ARN plutôt mal définis (sites rut)
Que fait Rho?
Rho
- anneau de 6 sous-unité identiques
- se fixe à l’ARN simple-brin dès qu’il émerge de l’ARN pol
- possède activité ATPase une fois associé au transcrit, Rho utilise l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP pour provoquer la terminaison
- incapable de lier ARN en traduction,
- induit une terminaison uniquement des transcrits en cours de transcription
ARNpol fait une pause, plus rapide que Rho, permet a rho de rattraper ARNpol
-Rho atteint le duplexe hybride ARN-ADN et sépare ARN de l’ADN
Quels sont les modèles d’Action de Rho?
- rho pousserait la polymérase en avant (la déplacant par rapport à l’ADN et à l’ARN, aboutissant à la terminaison par processus similaire à TRCF
- rho arracherait l’ARN de la polymérase provoquant la terminaison
- rho induirait un changement de conformation de la polymérase qui terminerait la transcription
Qu’est ce qu’un terminateur intrinsèque?
pas besoin de d’autres facteurs pour fonctionner
( rho indépendants)
Quels sont les niveaux de spécificité de Rho?
- spécificité vis-à-vis les sites Rut auxquels elle se fixe
- séquence d’environ 70 nucléotides qui de forment pas de structures secondaires riches en résidus C - incapacité de Rho de se fixer sur tout transcrit en cours de traduction
- rho induit la terminaison uniquement au niveau des transcrit en cours de transcription
Quels sont les 2 éléments de séquence de Rho-indépendant?
courte séquence répétée inversée -20 nucléotides
série de 8 paires de base A-T
fonctionnent sur ARN et non ADN
Comment une structure en tige boucle est formée?
lorsque la polymérase transcrit une séquence répétée inversée, l’ARN résultant peut former cette structure
entraine la terminaison pas désorganisation du complexe d’élongation
Que provoque l’épingle à cheveux?
SOIT provoque le déplacement vers l’avant de la polymérase par rapport a ARN et ADN
SOIT extirpe le transcrit de la polymérase
SOIT induit un changement de conformation dans la polymérase
Comment les épingles à cheveux fonctionnent efficacement?
uniquement si elle est suivie par une série de base T (U dans uracile)
les paires A:U sont les plus faibles de toutes les paires de bases donc plus facilement dissociées
Que requiert les bactéries pour la transcription? vs eucaryotes?
bactéries = 1 seul polymérase, et un seul facteur de transcription additionnel
eucaryotes= 3 polymérases différentes
requiert plusieurs facteurs d’initiations (facteurs généraux de transcription FGT) et facteurs supplémentaires
Quels sont les facteurs supplémentaires que requiert les eucaryotes?
- protéines régulatrice liant ADN
- complexe «médiateur»
- enzyme modifiant de la chromatine
Qu’est ce qu’un promoteur minimal?
plus petit ensemble d’éléments de séquence nécessaire pour assurer l’initiation de la transcription par la machinerie de pol 2 in vitro
séquence typique de 40-60 nucléotides situés en amont ou aval du site d’initiation de la transcription
Que comporte le promoteur initial?
élément reconnu par TFIIB
élément boite TATA
élément initiateur inr
élément en aval du promoteur (DPE DCE MTE)
- SOIT boite TATA ou DPE mais pas les 2
- promoteur avec TATA a souvent DCE
- Inr en combinaison avec TATA ou DPE
Qu’est ce que les séquences régulatrices?
en amont du promoteur minimal, d’autres éléments de séquence nécessaire pour une transcription efficace in vivo.
diffèrent selon: localisation, organisme, fonciton
Qu’est ce qu’incluent les séquences régulatrices?
- éléments proximaux du promoteur
- les séquences activatrices en amont (UAS)
- les enhancers ou amplificateursç
- d’autres éléments appelés silencers, éléments frontière et isolateurs
Que font les facteurs généraux de transcription? FGT
(remplir les fonction prises par σ chez les bactérie)
Aident pol 2 à se fixer au promoteur et à se séparer des brins de l’ADN
Aident la pol 2 à se détacher du promoteur et à s’engager dans la transcription
Que contient le complexe de préinitiation?
ensemble de tous les facteurs généraux de transcription
- FGFT + pol2 liés au promoteur
plusieurs promoteurs Pol 2 contiennent la boite TATA, (mise en place du complexe préinitiation)
Par qui est reconnu la boite TATA?
par TF2D, un complexe de plusieurs sous-unités dont TBP, responsable de la liaison à TATA et TAF
Que fait TBP à TATA?
TBP déforme profondément la séquence TATA
Que fait TF2D?
facteur critique pour la reconnaissance du promoteur et la mise en place du complexe de préinitiation
Que fait le complexe TBP-TATA?
fournit plate forme pour attirer sur le promoteur d’autres FGT + pol2, les protéines se lient dans l’ordre suivant:
TF2A -> TF2B-> TF2F + polymérase ->TF2E ->TF2H
suivit de la fusion de ADN du promoteur
Quelle protéine aide à l’hydrolyse de l’ATP?
TF2A , activité hélicase qui stimule le déroulement de l’ADN
Quelles sont les étapes de libération du promoteur chez les eucaryotes?
- hydrolyse d’ATP (en plus de l’hydrolyse d’ATP nécessaire pour la fusion de l’ADN)
- phosphorylation de la pol2
Qu’est ce que la queue de la pol2?
- le domaine C-terminal (CTD) de la pol2
- contient série de répétitions d’un heptapeptide
- nombre de répétition corrèle avec complexité du génome
- chaque motif contient des sites de phosphorylation par des kinases spécifiques (dont TF2H)
** ajout de phosphate aident pol2 a se défaire de la plupart des facteurs généraux de transcription (laissé derrière l’enzyme)
Qu’est ce que les TBP reconnaissent au niveau de la boite TATA? comment?
TBP utilise une large région constituée d’un feuillet beta pour reconnaitre le petit sillon sur la TATA, TBP se fie à la capacité de TATA de subir une déformation structurale
inhabituel car les protéines reconnaissent habituellement l’ADN avec les hélices alpha dans le grand sillon
Comment la spécificité est assurée pour la reconnaissance par TBP? (car petit sillon à moins d’info que la grand)
pour sélectionner la boite TATA, TBP se fie à la capacité de TATA de subir une déformation structurale
- TBP provoque un élargissement du petit sillon (config plane)
- TBP plie l’ADN d’un angle de 80 degré
- implique un nombre limité de liaison hydrogène entre protéine et ADN
**donc spécificité dépend plutôt des chaines latérales de 2 résidus phénylalanine qui s’intercalent entre les paires de bases à chaque extrémité de la séquence reconnue
Quelles bases sont préférées pour la spécificité de TBP?pourquoi?
les paires de base A:T car elles sont plus aisément déformables pour permettre l’élargissement initial du petit sillon
Fonctions de TAF dans l’initiation?
TBP associé à environ 10 TAF
2 se lient (TAF42 TAF62) à des éléments d’ADN du promoteur
plusieurs similitudes structurales avec les histones (TAF se lient à l’ADN comme les histones)
Fonctions de TF2A dans l’initiation?
interaction TF2A-TBP/TF2D: élimine les interaction de répresseurs avec TBP qui empêche la formation de complexes d’initiation
agit comme co-activateur pour certains activateur
encodé par 2 gènes distincts, et interagit avec TBP et NON AVEC ADN
Fonctions des TF2B dans l’initiation?
- constitué d’une seule chaine polypeptide, rejoint le complexe de préinitiation après TBP
- structure cristalline, contact spécifiques TF2B-TBP et TB2B-ADN
- formation d’interaction base-spécifiques avec le petit sillon en amont et avec le grand sillon en aval de TATA
- établit des contact avec ARN pol2 dans le complexe de préinitiation
- fait le lien entre TBP lié à la boite TATA et pol 2
- segments de TF2B s’insèrent dans le canal de sortie de l’ARN et la gorge du site actif de pol2
Fonctions des TF2F dans l’initiation?
- recruté sur promoteur déjà associé à pol2
- liaison avec pol 2 STABILISE le complexe ADN-TBP-TF2B, nécessaire avant l’Arrivée de TF2E et TF2H dans le complexe préinitiation
- contribuent à MAINTENIR un enroulement serré d’ADN
Fonctions des TF2E dans l’initiation?
- constitué de 2 sous unités, se lie ensuite au complexe
- rôle dans le recrutement
Fonctions des TF2H dans l’initiation?
- contrôle de la transition du complexe de préinitiation au complexe ouvert dépendant de l’ATP
- plus gros et plus complexe des FGT
- 2 sous-unité possèdent l’activité ATPase et une activité protéine kinase
Que font les ATPase et les protéines kinase dans le complexe TF2B?
rôle dans la fusion du promoteur dans le détachement de celui-ci
impliqué dans la réparation de l’ADN par excision de nucléotides
Que nécessitent in vivo des niveaux élevés de transcription et de régulation de la transcription?
- protéine régulatrices
- complexe médiateur
- enzymes de modification des nucléosomes
CAR : ADN matrice in vivo est empaqueté sous forme de chromatine ce qui complique la liaison au promoteur de la pol 2 et de ses facteurs associés
Qu’est ce qui aide au recrutement de la polymérase au promoteur? interactions?
des protéines régulatrices de la transcription
le recrutement est assuré par des interactions entre:
- activateurs liés à l’ADN
- facteurs de modification de la chromatine
- des parties de la machinerie de transcription
- un de ces interactions implique le complexe médiateur
Qu’est ce qu’un médiateur?
constitué de beaucoup de sous-unités
facilite l’initiation en régulant l’activité CTD kinase de TF2D
associé par une face: queue CTD de pol2, autre face: interaction avec activateurs liés à l’ADN
-> délétion individuelle de certaines sous-unités, conduit a la réduction d’expression d’un petit groupe de gène
Est ce que toutes les sous-unités (20) du médiateur sont indispensables?
une seule (Srb4/Med17) est indispensable pour la transcription de presque tous les gènes Pol2 in vivo
Comment sont organisés les médiateurs chez l’homme?
- organisés en module
- chaque module est constitué d’une partie des sous-unités du médiateur
- ces modules peuvent être dissociés l’un de l’autre dans certaines conditions in vitro
Que se passe-t-il lorsque Pol 2 s’est libéré du promoteur et a initié la transcription? implique quoi?
passe a la phase d’élongation
implique que pol2 se débarasse de la plupart de ses facteurs d’initiation (FGT et médiateurs)
Que sont les enzymes pour la maturation d’ARN?
enzymes impliquées recrutées au niveau de la queue C-terminale (CTD) de la grosse sous unité de pol2
-> préfèrent la forme phosphorylée de CTD (situé à coté du canal de sortie de l’ARN)
Quels sont les facteurs d’élongation?
TF2S
hSPT5
Est ce que la queue CTD pol2 est long ou court? avantages?
CTD pol2 est très long
Permet à la queue de lier plusieurs composants de la machinerie d’élongation/maturation et de mettre en contact avec l’ARN émergeant de Pol2
Qu’est ce que la kinase P-TEFb?
- adjointes à la Pol2 par des activateurs transcriptionnels,
- rôle important dans la stimulation de l’élongation.
- phosphoryle le résidu sérine en position 2 des répétitions du CTD
- phosphoryle et active la protéine TAT-SF1 (facteur d’élongation)
Qu’Est ce que TAT-SF1?
protéine recrutée par P-TEFb
Qu’est ce que la famille ELL?
- une autre classe de facteurs d’élongation
- se lient à Pol2 en phase d’élongation
- suppriment les arrêts temporaires de l’enzyme
- améliorent la processivité de pol2
Que fait TF2F dans l’élongation?
a aussi un role dans l’initiation
- role dans la stimulation de l’élongation
Qu’est ce que TF2S?
- stimule l’élongation, mais pas d’effet sur l’initiation
- stimule le taux d’élongation en diminuant le temps de pause de Pol2, sur des séquences qui ont tendance à ralentir sa progression
- contribue a la vérification de la séquence par pol2
- stimule activité RNase de la pol2
Est e que TH2S aide pour les base incorrect?
oui, offre une alternative pour éliminer les bases incorrectes par hydrolyse limitée de l’ARN
- comparable à la correction hydrolytique stimulée par Gre
Est ce que l’élongation se fait en présence d’histone?
oui comme l’initiation et la transcription
puisque ADN matrice est inclus dans le nucléosome
Que fait la chromatine in vitro?
gêne considérablement la transcription
Qu’est ce que le facteur FACT?
- modifient la structure des nucléosomes devant la polymérase
- hétérodimère de 2 protéines très conservées (Spt16, SSRP1)
Comment fonctionne le facteur FACT?
les histones des nucléosomes sont distribuées en 2 modules : dimères H2A/H2B et tétramères H3/H4
Spt16 se lie à H2A/H2B
SSRP1 se lie à H3/H4
** FACT peut démanteler le nucléosome (en enlevant le dimère H2A/H2B) mais aussi les réassembler en réinsérant un dimère
À quoi sert l’activité chaperon d’histone de FACT?
permet de réinsérer le dimère H2A/H2B dans l’héxamère d’histone derrière la pol2
Quelles sont les modifications que doit subit l’ARN eucaryotes après avoir été transcrit avant d’être exporté du noyau pour être traduit?
- formation de la coiffe à l’extrémité 5’
- Épissage de l’ARN
- polyadénylation à l’extrémité 3’
Que fait le facteur d’élongation hSTP5?
contribue au recrutement sur le CTP de la queue de la pol2 de l’Enzyme ajoutant la coiffe 5’
Que fait le facteur d’élonfation TAT-SF1?
recrute des composants de la machinerie d’épissage sur la pol2
Est ce que l’élongation, la terminaison de la transcription et la maturation se l’ARN sont interconnectés?
oui, pour assurer leur coordination
Quelle est la première modification de l’ARN avant d’être traduit? implique quoi?
formation de la coiffe
- implique l’ajout d’une base guanine (G) méthylée à l’extrémité 5’ de l’ATN via liaison particulière 5’-5’ impliquant 3 phosphate
Quelles sont les 3 étapes enzymatiques pour la formation de la coiffe?
- groupe phosphate enlevé de l’extrémité 5’ du transcrit
- nucléotide GMP est ajouté
- ce nucléotide est modifié par méthylation (méthylation du GMP)
Quand l’addition de la coiffe se produit-elle?
dès que l’ARN émerge de son canal de sortie de la pol2
Que se passe-t-il après l’ajout de la coiffe?
- déphosphorylation de la SER5 de la queue Pol2 (CTD) = dissociation de la machinerie assemble coiffe
- phoaphorylation de SER2 du CTD = provoque l’assemblage de la machinerie nécessaire à l’épissage
Quels sont les rôles de la coiffe?
- Stabilise ARNm (protège ribonucléases)
- Export ARNm dans cytoplasme
- Recrutement ribosome
Quelle est la 3ième modification de l’ARN?
polyadénylation de son extrémité 3’
la polyadénylation est intimement lié à la terminaison
La queue CTD est indispensable
Que se passe-t-il lorsque la pol2 atteint la fin d’un gène (polyadénylation)?
pol2 rencontre des séquences spécifiques qui une fois transcrite en ARN stimulent le transfert des enzymes de polyadénylation du CTD à ARN
Lorsque la pol2 atteint la d’un d’un gène pendant la polyadénylation, cela conduit à quels évènements?
- clivage de l’ARNm
- ajout d’un grandnombre de résidus adénine à l’extrémité 3’
- dégradation de l’ARN encore associé à l’ARN pol2
- terminaison de la transcription
Que transporte Pol2 alors qu’elle s’approche de la fin du gène?
2 complexes protéiques
- CPSF (transporté par queue CTD)
- CstF (mène au clivage de l’ARN)
Que causent les signaux de polyadénylation?
stimulent le transfert de CPSF (clive ARN en aval) et CsrF à l’ARN après leur transcription
Que fait CPSF dans l’élongation?
recrute poly-A-polymérase
Que fait poly-A-polymérase?
- ajoute 200 adénine à la nouvelle extrémité 3’ de l’ARN résultant du clivage
- utilise l’ATP comme précurseur
- recrutement des PABP
- ARNm mature ensuite exporté du noyau
Est ce que pol 2 s’arrête immédiatement après le clivage et polyadénylation de l’ARN?
NON, elle continue à se déplacer sur la matrice, produisant une 2ième molécule d’ARN
pol2 peut poursuivre sur plusieurs milliers de nucléotides avant de s’arrête
En quoi consiste la polyadénylation?
Consiste en l’addition d’une queue poly (A), une succession de nombreux ribonucléotides de type Adénosine (A) à l’extrémité 3’ des ARNm.
Chez les eucaryotes, cette étape s’effectue dans le noyau, lors de sa maturation alors qu’il n’a pas encore subi l’épissage.
Y-a-t-il une région dépourvue d’une coiffe?
extrémité libre 2ième ARN, plus facile à dégrader
Quel est le nouvel ARN dans le modèle de terminaison torpille?
RAT1 (levure), reconnu par RNase, Xrn2 (humain) positionnées par Rtt103 se liant au CTD de la pol2
Caractéristiques de Rat1?
ARN
très processive, dégrade rapidement l’ARN de 5’ en 3’ jusqu’à ce qu’elle rattrape la pol2 en transcription
Qu’est ce que la terminaison nécessite
aucune interaction spécifique entre Rat1 et pol2
Comment sont Rat1 et Xrn2?
très processive
pousseraient pol2 vers l’avant ou arracherait le reste du transcrit naissant de l’enzyme
Quel modèle de terminaison est le préféré?
torpille
Comment est le modèle de terminaison allostérique?
la terminaison dépendrait d’une modification STRUCTURALE de la Pol2, réduisant un caractère processif de l’enzyme et conduisant rapidement à la terminaison SPONTANÉE
modification structurale serait liée à la poluadénylation (provoquée par le transfert d’enzyme modifiant l’ARN de queue CP de pol2 à l’ARN)
Que nécessitent Pol1 ET Pol2 ?
nécessitent TBP mais reconnaissent des promoteurs distincts
À quoi ressemblent Pol 1 et Pol 3 ?
ressemblent à pol2 (partagent plusieurs sous-unités)
MAIS initient la transcription sur des promoteurs distincts que pol 2 et transcrivent des gènes distincts
ET codent des ARN spécialisés et non des protéines
Quelle composante est universelle dans initiation de la transcription?
TBP
impliqué pour Pol1-2-3
À quoi sert Pol1?
nécessaire pour l’expression d’un seul gène: celui codant le précurseur des ARNr
Quelles sont les parties du promoteur Pol1?
promoteur central + élément de contrôle amont (UCE)
promoteur central: localisé autour du site d’initiation transcription
élément de controle amont: environ 100-150pb en amont
Quels sont 2 facteurs requis pour l’initiation par Pol1?
SL1 et UBF
Qu’est ce que SL1?
comprend TBP + 3TAFs spécifiques,
fixe le promoteur central et requiert UBF pour liaison
Qu’est ce que UBF?
se lie à UCE, amenant ainsi SL1 et stimulant la transcription en recrutant Pol1
Ou sont situés les promoteurs Pol3?
situés en aval du site d’initiation de la transcription
Que peuvent contenir les promoteurs pol 3?
- certains contiennent boite A et boite B séparées par un court élément
- d’autre ont la boite A et boite C
- d’autre ont la boite TATA (comme pol2)
Que nécessite la transcription par pol3? gènes pour ARNt?ARNr?
nécessite des FTG :
- TF3B, TF3C pour les gènes encodant ARNt
- T3B, TF3C, TF3A pour les gènes encodant ARNr 5S
Ou se lie TF3C (avec pol3) ?rôle?
se lie dans la région du promoteur
Attire TF3B sur ADN juste en amont du site d’initiation
recrute POL 3 au site d’initiation
Pol3 utilise TBP inclus dans TF3B
