Structure De L'ADN Flashcards
Quelles sont les bases pyrimidine et combien ont-elles de cycles?
C et T
1 cycle
Quelles sont les bases purines et combien ont elles de cycle?
A et G
2 cycles
Quelle est la différence entre nucléotide et nucléoside?
Le nucléoside n’as pas de phosphate
Quel type de liaison lie chaque base à la suivante?
Liaison phosphodiester entre le groupement hydroxyle en 3’ et le phosphate en 5´ de la base entrante.
Libération d’un pyrophosphate et d’une molécule d’eau
Quelle est la structure de l’ADN et quels sont les scientifique ayant menés à chaque avancement?
Chargaff: A=T et G=C
Purines = pyrimidines
Franklin: structure hélicoïdale
Watson et Crick: double hélice antiparallèle
Grand sillon = 2,2nm
Petit sillon = 1,2nm
Pas de 3,4nm (10,5 bases)
Comment suivre l’avancement d’une dénaturation de l’ADN?
En mesurant l’absorbance de la solution à 260nm car l’ADN simple brin a une absorbance plus élevé.
Qu’es ce que la Tm?
La température à laquelle 50% de l’ADN est simple brin.
Quels sont les 3 rôles majeurs des protéines liés à l’ADN?
- régulation de l’expression
- protection de l’Info génétique
- compaction de l’ADN
Combien de chromosomes possède les humains et en combien de copies?
23 chromosomes dont 1 sexuel
Ils sont tous en paire
Vrais ou faux:
Plus les organismes sont évolués (complexes) plus leur génome est grand?
Faux
Vrais ou faux:
Plus les organismes ont de gènes, plus leur génome est grand?
Faux
Vrais ou faux:
Plus les organismes sont évolués plus ils ont de régions non codantes dans leur ADN?
Vrais!
Nommer 3 types de régions non codantes.
- séquences répétés: microsatellites
- introns
- Séquences intergéniques
Comment se nomme la structure de compaction de l’ADN formant les perles du collier de perle?
Quelle est sa composition?
Quel est le niveau de compaction?
Quel est le diamètre de la fibre?
Euchromatine =
2 tours d’ADN (147 paires de bases) autour d’un nucléosome (octamère d’histones)
Compaction 6x
Diamètre de 10nm
Quels sont les 5 types d’histones?
H2A
H2b
H3
H4
H1 hors du nucléosome
Comment sont organisés les histones dans l’octanère?
Leur queu N-terminales sont vers l’extérieur
H4. H3
H2b. H2a
H4. H3
Nommez 3 modifications possibles des queu N-terminales des histones.
Sur quels aa ces modification ont lieux?
- phosphorylation (Ser, Thr)
- acétylation (Arg, Lys)
- méthylation (Lys)
Quel est le niveau de compaction de la fibre de 30nm?
Quelle est sa différence avec la fibre de 10nm?
Quel est le nom de cette conformation?
Compaction de 40x
Il y a agencement des nucléosomes entre eux via leurs queu N-terminales
C’est de l’hétérochromatine
Nommer et expliquer les 2 modèles d’agencement des nucléosomes dans la fibre de 30nm.
Modèle solénoïde:
ronds de 6 nucléosomes. Le milieu du rond est vide car les chromosomes sont en ordre les uns à côté des autres.
Modèle zigzag:
Ronds de 6 nucléosomes les uns en faces des autres donc l’ADN internucléosomique doit être au minimum de 60pb. L’ADN passe au milieu du rond.
Comment se forme la fibre de chromatine?
Il y a formation de boucles de chromatine (30nm) autour d’une matrice nucléaire.
- Un domaine compte 10 boucles
- un domaine compte 1M pb
Pour plier l’ADN au bout des boucles l’ADN est totalement décompacter (ADN nu)
À quoi sert le topoisomérase II?
Elle réduit les contraintes physiques risquant de causer des cassures de l’ADN est enlevant des sur-enroulements.
Une coupure db, puis recollage.
À quoi servent les protéines SMC?
Elles servent à compacter l’ADN à son niveau maximal lors de sa réplication.
Quels sont les 2 types de protéïnes SMC et leur rôle?
Condensines: lie un même brin d’ADN à lui-même lors de la métaphase. Reste attachés à l’anaphase
Cohésines: lient 2 brins d’ADN différents lors de la prophase. Se détachent à l’anaphase
Quels sont les points en commun entre les condensines et les cohésines?
- rôle de compaction de l’ADN lors de la réplication cellulaire
- structure 3D très semblable
- dimères
- associé à des protéines non SMC
- activité ATPase
Sous quelle forme de compaction peut être transcrite l’ADN?
Euchromatine, fibre de 10nm
La transcription se fait sur les sections internucléosomiques seulement
Quelles sont les protéines permettant de faire glisser l’ADN le long du Nucléosome pour en exposer certaines sections?
ISWI
CHD
SWR1
INO80
SWI/SNF: permet en plus le transfert de l’ADN d’un nucléosome à l’autre.
Pendant quelle phase du cycles cellulaire se fait la réplication de l’ADN?
Phase S
Es-ce que absolument toutes les ADN polymérases ont besoins d’une amorce (extrémité 3’-OH)?
Oui
Est-ce l’ADN polymérase qui choisis quelle base ajouter à la chaine pour répliquer l’ADN?
Non, elle colle ce qui arrive.
Ce qui détermine quelle base seras ajouté est les interactions entre les nucléotides et le brin matrice.
Quel est le taux d’erreur d’incorporation de l’ADN pol?
1 erreur tous les 100k bases
L’ADN polymérase peut être associé à une main. Quel est le rôle de chaque partie de la main?
Pouce: maintenir l’ADN pol en place
Paume: site catalytique, polymérisation du brin.
Doits: bin… Sans doits ce ne serais pas une main!
Qu’es ce que la progressivité d’une ADN polymérase?
La longueur d’ADN qu’elle peut répliquer avant de se détacher
Quelle est la réaction limitant la vitesse de réplication de l’ADN?
Liaison de l’ADN pol. au brin matrice.
Donc plus la processivité est grande, moins elle doit se relier souvent, plus la réplication est rapide.
Comment augmenter la processivité d’une ADN pol?
En y ajoutabt un anneau coulissant on augmente de 50 fois la longueur d’ADN quelle peut répliquer sans se détacher.
On passe de 1kb à 50kb
Comment l’ADN polymérase répare ses erreur d’incorporation?
Elle possède une activité 3’-exonucléase:
1- coupure des 3 dernières bases incorporés quand un mésapariement est détecté
2- reprise de la polymérisation a partir de ce point
Quel % des erreur est réparé par l’activité 3’-exonucléase de l’ADN polynérase?
99%
On passe de 1 erreur aux 100k bases à 1 erreur aux 10M bases
Dans quel sens est synthétisé le brin continue et celui discontinue?
Continue: 3’->5’ de l’ADN matrice
Discontinue: 5’->3’ de l’ADN matrice
Dans les deux cas l’ADN néosynthétisé est produit dans le sens 5’->3’
Quelle est la longueur des fragments d’okazaki chez les eucariotes et les procariotes?
Eu: 400
Pro: 1000
Quelle protéine produit les amorces?
La primase
C’est une ARN polymérase
Les ADN pol eucariotes ont une sous-unité primase qui permet de produire l’amorce ARN
Quelles sont les 4 étapes pour remplacer les amorces ARN par de l’ADN?
1- la RNase H élimine l’amorce sauf le dernier ARN en 3’
2- une 5’-exonucléase élimine le dernier ARN
3- l’ADN polymérase synthétise toutes les bases manquantes, mais ne lie pas la dernière en 3’
4- l’ADN ligase crée le dernier lien
Quelle enzyme ouvre la double hélice à la fourche de réplication?
L’hélicase
C’est une ATPase
Quel est la problème causé par l’hélicase et sa solution?
Elle crée des sur-enroulements positifs en aval
La topoisomérase II les élimines (ATPase)
A quoi servent les SSB?
Ce sont des protéïnes se liant à l’ADN sb pour le stabiliser et le protéger pendant la réplication.
Elle linéarisent l’ADN, sans cela des sections complémentaires d’un même brin pourrais former des tiges-boucle
Quelles sont les 3 ADN polymérases de type 2 à connaitre et leur rôle respectif?
Alpha: amorces
Delta: brin discontinue
Epsilone: brin continue
Pourquoi ne pas utiliser seulement pol α si elle peut faire ses amorces toute seule?
Comment est-elle remplacé?
Pol α est très peu processive.
1- Elle synthétise l’amorce puis quelques bases d’ADN puis se détache
2- pol ε/δ lié à un anneau coulissant la remplace alors.
Quelles sont les composantes du réplisome?
- anneau coulissant
- complexe γ
- bras (protéines τ)
- 2 ADN polymérases III
N’inclue pas l’hélicase et les anneaux coulissants des ADN pol
Qu’es-ce qui arrive à l’ADN pol δ à la fin de la synthèse d’un fragment d’okazaki?
1- Elle bute contre l’extrémité 5’ de l’amorce précédente
2- Elle se détache de l’ADN et de son anneau coulissant
3- elle reste attaché au bras du poseur d’anneaux
4- le poseur d’anneau pose un nouvel anneau sur la nouvelle amorce et y lie l’ADNpol δ
5- la synthèse du nouveau fragment d’okazaki commence.
Qu’es ce que:
- un réplicon?
- un réplicateur?
- un initiateur?
Réplicon:
Ensemble de l’ADN répliqué a partir d’une même origine de réplication
Réplicateur:
Section d’ADN sur laquelle se fixe la protéine initiant la réplication
Initiateur:
Protéine se liant à une section spécifique de l’ADN pour initier la réplication.
Comment se fait l’initiation de la réplication chez les procariotes:
- nombre d’origine de réplication?
- nombre de fourche de réplication?
- sens de la réplication?
Il y a une seule origine de réplication pour tout l’ADN.
Il se forme deux fourches de réplication avec chacune leur réplisome complet.
La réplication se fait toujours dans le sens 5’->3’ du nouveau brin.
Comment se fait l’initiation de la réplication chez les procariotes:
- nombre d’origine de réplication?
- nombre de fourche de réplication?
- sens de la réplication?
Il y a plusieurs milliers d’origines de réplication.
Il se forme deux fourches de réplication avec chacune leur réplisome complet.
La réplication se fait toujours dans le sens 5’->3’ du nouveau brin.
Initiation eucariote: qu’es ce qui se fait en phase G1?
Choix de origines de réplication et formation du complexe de pré-réplicatif
1- liaison de l’initiateur au réplicateur
2- liaison de 2 protéines à l’initiateur
3- liaison de 2 hélicases pour compléter le complexe
Initiation eucariote: qu’es ce qui se fait en phase S?
Activation du complexe pré-réplicatif et formation des 2 origines de réplication
4- phosphorilation du complexe de pré-réplication: activation de l’hélicase et détachement des 2 autre prots.
5- liaison de protéines et polymérases
6- création de 2 amorces par 2 pol α
7- le poseur d’anneau coulissant se joint au complexe et pol α se pousse
8- synthèse de 2 brins précoces (continus)
9- synthèse des okazakis
Lors de la fin de la réplication d’ADN circulaire les 2 ADN db sont liés.
Comment les détacher?
Topoisomérase II bactérienne :)
Pourquoi l’ADN Eucariote linéaire est raccourci à chaque réplication?
A cause de l’amorce en 3’ qui ne peut être remplacé.
Si on enlève l’amorce il n’y a plus de 3’OH pour la polymérase.
Quelles sont les 2 solutions pour éviter le raccourcissement de l’ADN à chaque réplication?
Solution 1: il y a au bout 5’ de l’ADN une protéine servant d’amorce à l’ADN pol δ, donc pas besoins d’amorce ARN.
Solution 2: allongement des télomères
- l’extrémité 3’ de l’ADN est allongé par la télomérase (sections répétés)
- l’amorce est placé sur ce segment ajouté pour synthétiser le brin au bout 5’
- au final il y auras un dépassement de l’extrémité 3’, mais ce seras dans les séquences ajoutés donc on ne perd rien.
Dans quelle phase de la réplication l’ADN est-il le plus compacté?
En phase M
Avant réparation, quelle est la fréquence des erreurs de l’ADN polymérase?
Une erreur par 10^5 bases
Comment l’ADN pol répare elle même ses erreurs?
Quel est ensuite la fréquence d’erreur restantes?
Elle a une activité 3’-exonucléase.
1- incorporation d’une mauvaise base
2- l’ADN pol coupe les 3 dernières bases
3- elle repart de ce point pour continuer la réplication
On a alors une erreur restante aux 10^7 bases.
Quels autres facteurs peuvent causer des mésapariement que les erreur de l’ADN polymérase?
Dégradation de l’ADN par des contraintes externes:
- UV
- rayons X
- agents intercalants
Après tous les mécanismes de réparation, quelle est la fréquence finale des erreur d’appariement?
Une erreur aux 10^10 bases.
C’est genre 10 000 000 000 bases!
Quelle protéine scanne l’ADN pour en détecter les mésapariements?
Expliquer son fonctionnement.
Pro: MutS/MutL
Eu: MSH/MLH et PMS
1- MutS détecte les bulles formés par un mésapariement
2- Elle recrute alors MutH et Mut
3- MutH fait 2 césures autour de la mauvaise base
4- une hélicase et des exonucléases éliminent la partie entre les 2 césures
5- Une ADN polymérase remplace le trou
6- Une ligase fait le dernier lien
Pourquoi MSH ne peux réparer que les brins discontinus des eucariotes?
Car c’es le seul marqué (fragments d’okazaki)
On me sais pas comment MSH pourrais reconnaitre le brin néosynthétisé.
L’altération de l’ADN due à un hydrolyse a quel effet? Donner un exemple.
Cela modifie des bases en changeant des atomes.
La désamination des C produit des U
C=G / U=A
Il y a remplacement du groupement -NH2 par un groupement =O
Quelles modifications de bases sont induite par les agents alkylants?
Méthylation
Éthylation
G alkylé = T
Quelles modifications de bases sont induite par les rayons UV?
Formation de dimères de thymine
T-T / T-C
Ils provoquent l’arret de l’ADN polymérase.
Quelles modifications de bases sont induite par les agents intercalents?
Ils s’insèrent entre les bases et causes des délétions ou insertions.
Nommer 4 autres agents mutagènes?
- oxydation
- rayons X
- rayons gama
- 5-bromo-U qui remplace T, mais se lie à G
Quelle enzyme répare les dimères de tymine?
La photolyase
Elle se lie au T-T dans l’obscurité puis
Elle utilise l’énergie lumineuse le jour pour défaire le problème et se détacher
Quelle enzyme répare les méthylations de guanosines?
Des méthyltransférases
Elles se lient fortement au groupement méthyle pour le voler à la guanine.
Tellement que le lien est définitif il reste ensuite à jeter l’enzyme impossible à réutiliser.
En quoi consiste le BER?
Donner un exemple de fonctionnement.
Base Exition Repair
Réparation par excision de base
Par exemple si un U est mis dans l’ADN.
1- la glycosylase détecte le U
2- elle coupe la base azoté du squelette sucre-phosphate.
3- Une endonucléase AP coupe la liaison entre le groupement phosphate et le sucre en 5’. Elle laisse un -OH au sucre pour l’ADN pol.
4- une exonucléase coupe le lien du sucre sans base en 3’
5- une polymérase remplace la base ecxisé
6- une ligase fait le lien en 3’
En quoi consiste le NER?
Donner un exemple de fonctionnement.
Nucleotide Exition Repair
Réparation par ecxition de nucléotide
1- Un complexe protéique (ABA) scane l’ADN pour détecter les mésapariement
2- il détache les bases sur ~10nt quand il détecte un problème
3- les deux protéines A quittent le complexe et C (endonucléase) les remplaces
4- C coupe l’ADN de chaque côté du mésapariement et part avec le simple brin entre les coupures
5- une ADN polymérase synthétise le bout enlevé dans le sens 5’->3’
6- une ligase fait le dernier lien.
Qu’es ce qui arrive si une ARN polymérases est bloqué par un mésapariement?
On parle de NER couplé à la transcription
1- La polymérase appel “ABA
2- “ABA” remplace la polymérase sur le brins d’ADN et répare le problème
Nb: ABA n’est pas son nom, mais le prof n’as pas donné de vrais nom à ce “complexe protéique” car on a pas à le connaitre par coeur…
Comment réparer un coupure double brins de l’ADN?
Par Ligature des extrémités non homologues
1- détection des cassures par des protéines
2- recrutement d’autres complexes
3- synthétisation de quelques bases dans le vide. Pas forcément celles éliminés, pas forcément la même longueur.
4- recollage des deux bouts par une ligase
Qu’es ce qui arrive si un dimère de thymine n’as pas été réparé et que l’ADN polymérase est bloqué?
Elle est alors remplacé par l’ADN polymérase Y
La pol Y incorpore n’importe quel bases, mais est peu processive donc elle se détache et l’ADN pol continue la réplication.
