Structure des Acides Nucléiques 1.0 (La base) Flashcards
Quelles sont les bases puriques?
Adénine (ATP)
Guanine (GTP)
Quelles sont les bases pyrimidique?
Cytosine (CTP)
Uracile (UTP)
Thymine (dTTP)
C’est quoi un nucléoside?
Quelles sont ces caractéristiques?
C’est une une base + un sucre:
- Associés par une liaison N-osidique en configuration β:
- Entre le carbone 1’ réducteur anomérique de l’ose et l’azote n°9 de la base purique ou l’azote n°1 de la base pyrimidique
Chaque base peut entrer dans la constitution de 2 nucléosides:
– Selon le type de sucre : ribose ou désoxyribose
Peut-être mono-, di-, tri-phosphate(s)
C’est quoi un nucléotides?
Quelles sont ces caractéristiques?
C’est une nucléoside plus un phosphate:
– Par estérification de la fonction alcool primaire du carbone 5’ du sucre et de la fonction acide du phosphate
Quelles sont les différentes régulation de l’expression d’un gène?
Dans noyau: ADN Contrôle transcriptionnel Transcrit primaire d'ARN Contrôle de la maturation de l'ARN ARNm
Dans cytoplasme ARNm Contrôle de la traduction Protéine Contrôle de l'activité protéique (glycosylation, phosphorylation, méthylation, additions de groupes lipidiques ou glucidiques) Protéine active
Définition d’un exon?
Partie de la séquence d’un gène transcrite et conservée dans la structure de l’ARN messager (ARNm) jusqu’a la traduction (plus souvent traduit)
Intron part lors de l’épissage!!
Quelles sont les codon stop?
fin de traduction en proteine
UAG, UAA, UGA
TAG, TAA, TGA
Définition d’excision-épissage?
Etape de la maturation des ARNm, ou les intron sont éliminés de la structure primaire et les exons liés les uns à la suite des autres
Définition de traduction?
Lecture d’un ARNm par des ribosomes qui synthétisent des protéines dont la structure primaire est déterminée par celle de cet ARNm
Définition d’un codon
Ensemble de trois nucléotides de la séquence d’un acide nucléique portant l’information génétique permettant l’incorporation d’un acide aminé dans la séquence primaire d’une protéine
Définition de Signal-Peptide?
Chaînon de quelques acides amine (15 a 20) a l’extremite N-terminal de la forme traduite de certaines protéines qui doivent être excrétées hors de la cellule
Définition de réplication?
Synthèse d’ADN qui reproduit exactement le génome d’une cellule au cours du cycle cellulaire afin de préparer la division de cette cellule
Qu’est qu’un télomères?
Structure spécialisée a l’extrémité des chromosomes linéaires
Longueur des télomères : 5-15 kb = 5-15 10^3 b (bit)
Séquence répétée en tandem TTAGGG (hexamere) avec formation d’une extrémité 3’ saillante riche en G
Role des télomeres?
Maintien de la linéarité des chromosomes
Inhibition de la fusion entre chromosomes
Empêche une dégradation enzymatique
Définition de Variation/Mutation?
Changement permanent de la structure de l’ADN qui sera copié dans toutes les générations cellulaires futures (Génotype)
Quelles sont les différentes types de Variation/Mutation?
Type:
- Substitution: Remplacement d’un nucléotide par un autre dans la structure primaire d’un acide nucléique
- Délétion: Suppression d’un ou plusieurs nucléotides dans la séquence primaire d’un acide nucléique
- Insertion: addition d’un ou plusieurs nucléotides dans la séquence primaire d’un acide nucléique
Quelles sont les types de substitution?
Synonyme (ne fait rien)
faux-sens (change AA)
non-sens (codon STOP)
Comment extraire et purifier de la l’ADN?
Sang + milieu de purification Centrifugation (mix les deux ensemble) Puis on met des lymphocytes et du phénol Centrifugation (donne un surnageant d'ADN et ARN puis dans culot protéines et Phénol) Puis on met de l'alcool a -20℃ et NaCl dans la solution d'ADN et ARN Cela forme un méduse Centrifugation (donne culot d'ADN On laisse sécher Après on peut redissoudre l'ADN purifié
C’est quoi un PCR?
Réaction de polymérisation en chaîne (PCR)
- Réactifs
- ADN polymérases / Taq polymérases
- Amorces (oligonucléotides)
- Désoxyribonucléosides triphosphates (dNTPs) - Séparation des fragments d’ADN selon leur taille
- Électrophorèse sur gel
- Visualisation de l’ADN (UV 254 nm)
C’est quoi la biologie moléculaire?
C’est l’étude des acides nucléiques:
C’est quoi un acides nucléique?
-Molécules permettant de stocker, d’exprimer et de transmettre l’information génétique
C’est quoi la composition d’un acide nucléique?
Composé de molécules simples:
- Acide phosphorique
- Ose
- Base azotée
C’est quoi la taille des acides nucléique?
C’est donné par le nombre de nucléotides ou de bases pour un ARN
C’est donné par le nombre de paires de nucléotides ou de paires de bases pour l’ADN
Quelles sont les caractéristiques des phosphates inorganique (Pi)?
C’est un ion stable qui est formé à partir de l’acide phosphorique (H3PO4)
Il forme de types de liaisons (ester et anhydre):
– Par l’intermédiaire de l’une de ces 3 fonctions acides
Quelles sont les caractéristiques des liaison ester avec un phosphate inorganique?
C’est entre un phosphate et un groupement hydroxyle libre:
- Ca se fait par une condensation d’une fonction acide et d’une fonction alcool
- Formation d’ester de phosphate
Quelles sont les caractéristique d’une liaison anhydre?
Elles sont riche en énergie
– libère plus de 31 kJ/mol lors de leur hydrolyse
C’est une une condensation de 2 fonctions acides:
– Soit par 1 fonction acide d’un phosphate + 1 fonction acide d’une autre phosphate formant un anhydre
– Soit par 1 fonction acide d’une phosphate + 1 fonction acide carboxylique COOH, formant un anhydride mixte
Quelles sont les caractéristiques des pyrophosphate (PPi)?
- C’est un ion qui est dérivé de l’acide pyrophosphorique (P2O7H4)
- Et c’est un anhydride d’acide phosphorique
Que veut dire Oses?
Oses = sucres
Dans les oses, c’est quoi un pentose?
C’est un ose à 5 carbones: numérotées de 1’ à 5’
Dans les oses, le carbone réducteur anomérique 1’ est impliqué dans quoi?
Il est impliqué dans la liaison N-osidique avec la base azotée
Dans les oses, c’est quoi un anomère β?
C’est un ose pour lequel le groupement hydroxyle OH du carbone 1’ anomérique est au-dessus du plan cycle
– comme la fonction alcool primaire portée par le carbone 5’
Dans les oses, c’est quoi une série D?
Ce sont tous les groupements hydroxyles de l’ose orientés à droite dans la représentation de Fischer
Dans les oses, c’est quoi un exemple d’un cycle?
Le Furane
Quelles sont les deux types d’oses?
Le β-D-Ribose
Le 2-désoxy-β-D-Ribose
Quelles sont les caractéristiques du β-D-Ribose?
Il porte une fonction OH sur le carbone 2’
Il est présent dans l’ARN
Que veut dire ARN?
Acide ribonucléique
Quelles sont les caractéristiques du 2-désoxy-β-D-Ribose?
Il est obtenu par réduction de la fonction alcool secondaire présente sur le carbone 2’ du ribose
Il est présent dans l’ADN
Il confère à l’ADN une plus grande stabilité:
– Propre à la fonction de conservation de l’information génétique
Que veut dire ADN?
Acide désoxyribonucléique
Dans les 5 bases azotées, il y a combien de classes de molécules aromatique?
2 (les bases puriques et les bases pyrimidiques)
Quelles sont les caractéristiques des bases puriques?
Elles dérivent de la purine : 2 noyaux aromatiques hétérocycliques accolés:
- 1 cycle hexagonal
- 4 carbones
- 2 azotes en position méta (n°1 et 3)
- Et un cycle pentagonal
- 3 carbones dont 2 communs avec le cycle précédent
- 2 azotes
Les atomes d’azote occupant des positions symétriques par rapport aux 2 atomes de carbone en commun entre les deux cycles
- N°1 et 3 à gauche
- N°7 et 9 à droite
Quelles sont les caractéristiques des bases pyrimidiques?
Elles derivent de la pyrimidine : 1 noyau aromatique hexagonal
- 2 atomes d’azote en position méta:
- N°1 et 3
- 4 atomes de carbone
Quelles sont les 2 bases puriques?
L’adénine
La Guanine
Quelles sont les caractéristique de l’adénine?
Le C6 est substitué par une fonction amine (NH2)
C’est la seul base nucléique qui n’a pas d’oxygène
Quelles sont les caractéristiques de la guanine?
Le C2 est substitué par une fonction amine
Le C6 est substitué par une fonction cétone
Quelles sont les 3 bases pyrimidiques?
La cytosine
La Thymine
L’uracile
Quelles sont les caractéristiques de la Cytosine?
Le C4 est substitué par une fonction amine
Le C2 est substitué par une fonction cétone
Quelles sont les caractéristiques de la Thymine?
Le C2 et C4 portent des fonctions cétone
Le C5 est substitué par un méthyle
N’existe que dans l’ADN
Quelles sont les caractéristique de l’uracile?
Le c2 et C4 portent des fonctions cétone
N’existe que dans l’ARN
L’ADN et L’ARN sont des nucléosides comment (en terme de phosphate)?
Ce sont des nucléosides monophosphate
C’est quoi un nucléoside monophosphate?
C’est un nucléoside associé à un phosphate
C’est quoi un nucléotide monophosphate?
C’est un nucléotide qui comporte un phosphate
Quand la base est l’adénine, comment s’appelle:
Le nucléoside?
Le nucléoside avec 5’-monophosphate?
Le nucléoside avec 5’-diphosphate?
Le nucléoside avec 5’-triphosphate?
L’unité nucléotidiques des acides nucléique?
Nucléoside:
– (désoxy-) adénosine
Le nucléoside avec 5’-monophosphate:
AMP
dAMP
Le nucléoside avec 5’-diphosphate:
ADP
dADP
Le nucléoside avec 5’-triphosphate:
ATP
dATP
L’unité nucléotidiques des acides nucléique:
(désoxy-) adénylate = acide (désoxy-) adénylique
Quand la base est la guanine, comment s’appelle:
Le nucléoside?
Le nucléoside avec 5’-monophosphate?
Le nucléoside avec 5’-diphosphate?
Le nucléoside avec 5’-triphosphate?
L’unité nucléotidiques des acides nucléique?
Nucléoside:
– (désoxy-) guanosine
Le nucléoside avec 5’-monophosphate:
GMP
dGMP
Le nucléoside avec 5’-diphosphate:
GDP
dGDP
Le nucléoside avec 5’-triphosphate:
GTP
dGTP
L’unité nucléotidiques des acides nucléique:
(désoxy-) guanylate
Quand la base est la cytosine, comment s’appelle:
Le nucléoside?
Le nucléoside avec 5’-monophosphate?
Le nucléoside avec 5’-diphosphate?
Le nucléoside avec 5’-triphosphate?
L’unité nucléotidiques des acides nucléique?
Nucléoside:
– (désoxy-) cytidine
Le nucléoside avec 5’-monophosphate:
CMP
dCMP
Le nucléoside avec 5’-diphosphate:
CDP
dCDP
Le nucléoside avec 5’-triphosphate:
CTP
dCTP
L’unité nucléotidiques des acides nucléique:
(désoxy-) cytidylates
Quand la base est l’uracile, comment s’appelle:
Le nucléoside?
Le nucléoside avec 5’-monophosphate?
Le nucléoside avec 5’-diphosphate?
Le nucléoside avec 5’-triphosphate?
L’unité nucléotidiques des acides nucléique?
Nucléoside:
– Uridine
Le nucléoside avec 5’-monophosphate:
UMP
Le nucléoside avec 5’-diphosphate:
UDP
Le nucléoside avec 5’-triphosphate:
UTP
dUTP
L’unité nucléotidiques des acides nucléique:
Uridylate
Quand la base est la thymine, comment s’appelle:
Le nucléoside?
Le nucléoside avec 5’-monophosphate?
Le nucléoside avec 5’-diphosphate?
Le nucléoside avec 5’-triphosphate?
L’unité nucléotidiques des acides nucléique?
Nucléoside:
– désoxy-thymidine
Le nucléoside avec 5’-monophosphate:
dTMP
Le nucléoside avec 5’-diphosphate:
dTDP
Le nucléoside avec 5’-triphosphate:
dTTP
L’unité nucléotidiques des acides nucléique:
désoxy-thymidylate
Quelle sont les caractéristiques des nucléoside triphosphate?
Ce sont des substrat riche en énergie
- Nucléotide dont le phosphate est lui-même lié à deux autres phosphates par des liaisons riches en énergie
- Il y a besoin de la présence de magnésium (Mg++) si c’est utilisé comme substrat ou coenzyme par une enzyme
Dans les nucléoside triphosphate, quelles sont les caractéristiques groupements phosphates?
Elles sont désignés par les lettres α, β, ɣ:
- α : phosphate le plus proximal du nucléotide
- ɣ : phosphate le plus distal
- Elles contiennent 2 liaisons anhydrides d’acides entre les phosphates ɣ - β et β - α
- Ce sont des liaisons riche en énergie
-Il y a une liaison ester entre la phosphate α et l’alcool primaire porté par le carbone 5’ de l’ose
Dans les nucléoside triphosphate, quelles sont les caractéristiques de l’hydrolyse de phosphates?
- Elles sont réalisée par une enzyme nécessitant le Mg++ comme cofacteur
- La première hydrolyse libère un pyrophosphate
- La deuxième hydrolyse du phosphate à partir du pyrophosphate
- Elle libere une energie de 42 kJ/mol-1
Dans les nucléoside triphosphate, quelles sont les caractéristiques de l’ATP?
C’est un coenzyme transporteur d’énergie universel dans l’organisme, comme l’ADP
Elle a une fonctions acides qui est fortement ionisées au pH physiologique
Elle est un des substrats des ARN polymérase
Comment ce fait l’association des acides nucléiques 2 à 2?
L’association ce fait lorsqu’ils sont en solution
Ces association sont nomme hybridation
Chaque base ne s’associe qu’à une autre base:
– Sauf A qui peut se lier à T ou U
Dans l’hybridation entre A et T dans l’ADN ou entre A et U dans l’ARN, il y a combien de liaison d’hydrogène?
2 liaisons hydrogène
Dans l’hybridation entre C et G dans l’ADN et dans l’ARN, il y a combien de liaison d’hydrogène?
3 liaisons hydrogène
Combien vaut l’énergie nécessaire pour dissocier des paires de bases C-G?
63 kJ
Car il y a plus de stabilité puisqu’il y a plus de liaisons d’hydrogène
Combien vaut l’énergie nécessaire pour dissocier des paires de bases A-T?
21 kJ
Comment ce fait l’ouverture de l’ADN dans la nature et dans un laboratoire?
Dans la nature:
– par des enzymes
En laboratoire:
– par chauffage appelé fusion de l’ADN
Dans la structure primaire de l’ARN, comment ce fait la polycondensation d’unités nucléotidiques?
Nucléotides (GMP, AMP, UMP, CMP) liés par des liaisons covalentes de type phosphoester
- Entre le carbone 3’ d’un premier nucléotide le carbone 5’ du nucléotide suivant
- Donne une orientation à la molécule
Comment ce fait la lecture de la structure primaire de l’ARN?
De 5’ vers 3’
Extrémité 5’-Phosphate libre (début d’un ARN)
Extrémité 3’- OH libre (fin d’un ARN)
Comment est la structure secondaire de l’ARN?
- En épingle à cheveux
- Permet d’obtenir une structure un peu repliée
- Squelette ose/phosphate (pentose-phosphates) : partie la plus polaire
- Bases orientées du même coté
Quelles sont les différent types d’ARN?
ARNr (ARN ribosomique)
ARNt (ARN de transfert)
ARNsn (ARN small nuclear = petit nucléaire)
ARN 7S
ARNm (ARN messagers)
Quelles sont les caractéristique des ARNr?
Abondance/Spécificité
Rôle?
Sythèse?
- Ce sont les plus abondants de la cellule:
- 82% des ARN
- ARN cytoplasmiques
Font partie de la structure des ribonucléoprotéines du ribosome:
– Grosse et petite sous-particules
Synthèse de l’ARN 28S, 18S et 5,8S par l’ARN polymérase I
Synthèse de l’ARN 5S par l’ARN polymérase III
C’est quoi le Svedberg (S)?
C’est liée à la vitesse de sédimentation par ultracentrifugation
Quelles sont les caractéristique des ARNt?
Abondance/Spécificité
Rôle?
Sythèse?
- 16% des ARN
- Petits ARN:
- 70 nucléotides en moyenne
- Au moins 1 par acide aminé
Coenzymes transporteurs des acides aminés activés pour la traduction
Synthèse par l’ARN polymérase III
Quelles sont les caractéristique des ARNsn?
Abondance/Spécificité
Rôle?
Sythèse?
- Moins de 1% des ARN
- Riches en Uracile
- Présent dans le noyau
Participent à la structure des ribonucléoprotéiques diverses:
- Responsables de l’excision-épissage des transcrits
- Ou de la sélection des polyribosomes liés pour l’adressage des protéines
Synthèse par l’ARN polymérase III
Quelles sont les caractéristique des ARN 7S?
Abondance/Spécificité
Rôle?
Sythèse?
- Moins de 1% des ARN
- Présent dans le cytoplasme
-Reconnaissance du signal peptide au moment de la traduction
Synthèse par l’ARN polymérase III
Quelles sont les caractéristique des ARNm?
Abondance/Spécificité
Rôle?
Sythèse?
2% des ARN
- Produits de la transcription d’un gène
- Modèles pour diriger la traduction par le ribosome = synthèse de protéines
Synthèse par l’ARN polymérase II
Dans la structure de l’ADN, quelles sont les caractéristiques du double brin?
- Formant une double hélice:
- 2 brins = 2 chaînes de nucléosides monophosphates liés par liaison ester entre son carbone 3’ (alcool secondaire) et la carbone 5’ (alcool primaire) du nucléotide suivant
- Antiparallèles:
- Extrémité 5’ de l’un des 2 brins du côté de l’extrémité 3’ de l’autre brin
- Hybridés sur toute la longueur selon la complémentarité des bases:
- Par des liaisons hydrogène
- Nécessité que l’ordre dans lequel les nucléotides sont liés soit complémentaire de la chaîne opposée
Dans la structure de l’ADN, quelles sont les caractéristiques des bases azotées?
Contiennent l’information héréditaire
Tournées vers l’intérieur de la double hélice d’ADN
Dans la structure de l’ADN, quelles sont les caractéristiques du squelette ose-phosphate?
Il est hydrophile
Il est polaire
Il est tourné vers l’extérieure
Dans la structure de l’ADN, quelles sont les caractéristiques de la périodicité de 10 nucléotides?
Répétition de la même structure tous les 10 nucléotides:
- Un grand sillon (1 nm)
- Un petit sillon (moins de 1 nm)
Quelles est la convention d’écriture de l’ADN?
De l’extrémité 5’ à l’extrémité 3’
Quelles est la taille de l'ADN? Bases azotées? Sucre? Stabilité? Brins? Localisation?
Taille:
Plusieurs centaines de millions de paires de nucléotides
Base azotées:
A, C, G, T
Sucre:
2-désoxy-β-D-Ribose
Stabilité:
Plus grande que l’ARN (car reste toute la vie de la cellule)
Brins:
Double brins antiparallèles
Localisation:
Dans le noyau
Quelles est la taille de l'ARN? Bases azotées? Sucre? Stabilité? Brins? Localisation?
Taille:
70 à 10 000 de nucléotides (beaucoup plus court que l’ADN)
Base azotées:
A, C, G, U
Sucre:
β-D-ribose
Stabilité:
Moins grande que l’ADN (car utilisé pour fabrication de protéines)
Brins:
Simple brin mais parfois apparié en épingle à cheveux
Localisation:
Dans presque tous les compartiments de la cellule
