Structure, réplication et réparation de l'ADN

Question 1

Quelles sont les bases qui composent les acides nucléiques (ADN et ARN) ?

Answer 1

ADN :

• Adénine (A)
• Thymine (T)
• Cytosine (C)
• Guanine (G)

ARN :

• Adénine (A)
• Uracile (U)
• Cytosine (C)
• Guanine (G)

Question 2

Quels sont les appariements de bases dans l’ADN et dans l’ARN ?

Answer 2

ADN :

A-T sont liées par 2 ponts hydrogènes (liaison plus faible)

C-G sont liées par 3 ponts hydrogène (liaison plus forte)

ARN :

A-U & C-G

Question 3

Quels sont les sucres dans l’ADN et dans l’ARN?

Answer 3

ADN : Désoxyribose

ARN : Ribose

Question 4

Qu’est-ce que le lien phosphodiester au niveau de l’ADN et de l’ARN ?

Answer 4

Dans l’ADN et l’ARN, la liaison phosphodiester correspond au lien entre deux nucléotides par leurs carbones 3’ et 5’ du désoxyribose ou du ribose.

Question 5

Que peut-on dire au sujet de la polarité de l’ADN ?

Answer 5

L’ADN a une polarité allant du carbone 5’ vers le carbone 3’

Question 6

Pourquoi l’ADN possède un double brin ?

Answer 6

Pour l’appariement, la réplication et la réparation

Question 7

Comment les brins sont-ils orientés dans la double hélice ?

Answer 7

Les brins sont orientés de façon antiparallèle et complémentaire. De plus, les bases sont à l’intérieur de l’hélice tandis que les phosphates sont orientés vers l’extérieur.

Question 8

Combien y’a-t-il de paires de bases par tour d’hélice?

Answer 8

10 paires de nucléotides par tour d’hélice

Question 9

Qu’est-ce qui différencie un nucléotide d’un nucléoside ?

Answer 9

Un nucléotide est une molécule organique composée d’une base, d’un sucre et d’au moins un phosphate tandis qu’un nucléoside n’est composé que d’une base et d’un sucre

Question 10

Quelles sont les 3 caractéristiques d’une origine de réplication ?

Answer 10

1. Il s’agit d’une région riche en appariements de bases A-T (liaisons plus faibles que la C-G)
2. Il y a plusieurs origines de réplication sur un même chromosome
3. L’origine est reconnue par des protéines d’initiation

Question 11

Qu’est-ce que le brin conducteur et le brin tardif ?

Answer 11

Brin conducteur : Synthèse d’ADN continue à partir d’une seule amorce

Brin tardif : Doit être synthétisé de façon discontinue, sous forme de courts fragments (d’Okazaki) qui seront réunis bout à bout en réponse à plusieurs amorces

Question 12

Qu’est-ce qu’un fragment d’Okazaki et comment est-il généré ?

Answer 12

Il s’agit de petites sections du brin tardif répliquées de façon discontinue par l’ADN polymérase. Ces fragments sont générés par l’action de la primase qui génère des amorces en amont afin de permettre l’action de l’ADN polymérase qui est restreinte à une réplication 5’ vers 3’. Par la suite, ces amorces sont dégradées par l’exonucléase puis reconstituées par l’ADN polymérase.

Question 13

Comment les télomères sont-ils répliqués ?

Answer 13

La télomérase permet d’ajouter une séquence répétée d’ADN à l’extrémité 3’ qui servira de matrice pour le brin tardif

Question 14

Pourquoi dit-on que la réplication de l’ADN est semi-conservative ?

Answer 14

En se séparant, la double hélice d’ADN fournie 2 brins singuliers qui seront répliqués individuellement par la suite. Ce faisant, chaque ADN dupliqué possède un brin de l’ADN original et un brin généré par réplication.

Question 15

Nommez les 3 éléments requis pour répliquer adéquatement un chromosome ?

Answer 15

1. Des origines de réplications
2. Des centromères
3. Des télomères

Question 16

Qu’est-ce que l’ADN polymérase ?

Answer 16

Il s’agit de l’enzyme responsable du processus de réplication de l’ADN

Question 17

Nommez 3 contraintes pour l’ADN polymérase ?

Answer 17

1. Elle ne peut synthétiser que de 5’ vers 3’
2. Elle requiert une amorce d’ADN ou d’ARN
3. Elle requiert une matrice

Question 18

Vrai ou faux, un brin d’ADN sert de matrice pour la synthèse du brin complémentaire via l’addition de nucléotides ?

Answer 18

Vrai

Question 19

Qu’est-ce que l’hélicase ?

Answer 19

Enzyme qui permet d’ouvrir et de séparer les brins d’ADN hélicoïdaux

Question 20

Qu’est-ce que la primase ?

Answer 20

Une ARN polymérase qui ne requiert pas d’amorce pour polymériser des ribonucléotides. Elle synthétise des amorces d’ARN à partir d’une matrice d’ADN.

Question 21

Quelles sont les activités de l’ADN polymérase I ?

Answer 21

Activité polymérase et exonucléase (enlève les amorces)

Question 22

Qu’est-ce que l’ADN polymérase III ?

Answer 22

Enzyme qui utilise les amorces d’ARN sur un brin tardif pour synthétiser les fragments d’Okasaki.

Question 23

Qu’est-ce que l’ADN ligase ?

Answer 23

Une enzyme qui lie les deux bouts d’ADN (post réplication) en créant un lien phosphodiester via l’utilisation d’ATP

Question 24

Quelle enzyme permet de relâcher le stress d’enroulement qui peut se créer en aval de la fourche de réplication lors de l’action de l’hélicase ?

Answer 24

L’ADN topoisomérase

Question 25

Expliquez le problème lié à la dégradation des amorces sur le brin tardif ?

Answer 25

L’ADN polymérase peut reconstituer la majorité des vides laissés par la dégradation des amorces sur le brin tardif. Toutefois, ne pouvant pas débuter son action dans le vide, elle ne peut reconstituer les vides aux extrémités des chromosomes.

Question 26

Quelle est la solution aux vides laissés sur le brin tardif suite à la dégradation des amorces ?

Answer 26

La télomérase

Question 27

Qu’est-ce qui peut causer une erreur au niveau de l’ADN ?

Answer 27

Une erreur dans l’incorporation des nucléotides durant la réplication, des facteurs métaboliques, des radiations et/ou des composés chimiques environnementaux.

Question 28

Que se passe-t-il si l’erreur au niveau de l’ADN n’est pas réparée ?

Answer 28

Elle risque d’être répliquée et transmise de façon permanente. On parlera alors de mutation de l’ADN.

Question 29

Quelle est la différence entre une mutation somatique et une mutation germinale ?

Answer 29

Une mutation dans les cellules somatiques peut être à la base du cancer tandis qu’une mutation dans les cellules germinales peut causer des maladies héréditaires

Question 30

Quelles sont les 3 mécanismes de réparation de mutations ?

Answer 30

1. Réparation durant la synthèse de l’ADN
2. Réparation post réplication des mésappariements
3. Réparation des lésions par excision

Question 31

Comment fonctionne la réparation durant la synthèse de l’ADN (proofreading) ?

Answer 31

L’ADN polymérase vérifie et corrige au besoin son propre travail. Elle identifie les erreurs par leurs mauvais appariements (déformation hélicoïdale) et les corrigent via l’activité de l’exonucléase.

Question 32

Comment fonctionne la réparation post réplication des mésappariements (DNA mismatch repair) ?

Answer 32

Ces erreurs se traduisent par des distorsions de la double hélice et sont détectées par des protéines spécifiques. Ces protéines forment un complexe qui recrute une exonucléase qui dégradera la portion fautive. Par la suite, l’ADN polymérase assurera la réparation.

Question 33

Comment fonctionne la réparation des lésions par excision (excision repair) ?

Answer 33

L’ADN endommagé est reconnu puis excisé par une nucléase. L’ADN polymérase produit une copie complémentaire pour remplacer la zone lésée.

Question 34

Qu’est-ce que la dépurination ?

Answer 34

Une perte de purine (G et A)

Question 35

Qu’est-ce qui cause la dépurination ?

Answer 35

Des collisions thermiques entre les molécules

Question 36

Y’a-t-il une perte de base lors d’une désamination ?

Answer 36

Non

Question 37

Quel facteur environnemental peut favoriser la formation de lien covalents entre 2 thymines adjacentes ?

Answer 37

Les rayons UV