Synthèse des protéines Flashcards
Qu’est-ce que l’hérédité?
transmission de caractères d’une génération à l’autre (les gènes se transmettent)
Qu’est-ce qui est responsable, chez la plupart des organismes, de la transmission des caractères d’une génération à l’autre?
l’acide désoxyribonucléique (ADN)
Comment est-ce que l’ADN permet l’expression des caractères particuliers à un organisme?
en déterminant la séquence d’acides aminés des protéines
Quel est le rôle joué par l’ADN dans la synthèse des protéines?
l’ADN joue un rôle d’intermédiaire
De quoi est composé l’ADN?
l’ADN est composé de plusieurs nucléotides chacun composés de:
- 1 monosaccharide: désoxyribose
- 1 base azotée: guanine, thymine, cytosine, adénine
- 1 groupement phosphate
double brin antiparallèle en forme de double hélice
De quoi est composé l’ARN?
l’ARN est composé de plusieurs nucléotides chacun composé de:
- 1 monosaccharide: ribose
- 1 base azotée: guanine, cytosine, adénine, uracile
- 1 groupement phosphate
simple brin
Qu’est-ce qui détermine la séquence d’acides aminés nécessaires pour la synthèse d’une protéine?
l’information génétique de l’ADN
Qu’est-ce qu’un gène?
unité d’information génétique constituée d’une séquence spécifique de nucléotides dans l’ADN qui codent, entre autres, pour la synthèse d’une protéines spécifique
Qu’est-ce que la transcription?
processus qui copie (transcrit) le brin d’ADN en molécule d’ARNpm
Qu’est-ce que la maturation?
processus de modification (maturation) de l’ARNpm à la fin duquel on obtient une molécule d’ARNm
Qu’est-ce que la traduction?
synthèse de la protéine par le ribosome à partir de la séquence de nucléotides de l’ARNm
Quelles sont les sous-étapes de la transcription d’un gène?
1) initiation
2) élongation
3) terminaison
Qu’est-ce qu’un promoteur?
- séquence de nucléotides d’ADN en amont du gène (ne fait pas partie du gène, mais on l’utilise pour détecter le gène)
- site de liaison des facteurs de transcription et de l’ARN polymérase
- permet l’initiation de la transcription
Qu’est-ce que les facteurs de transcription?
- ce sont des protéines
- s’associent au promoteur
- permettent la régulation de la transcription
sans facteur de transcription, la cellule ne se lie pas au gène, donc il ne peut y avoir de transcription
Que signifie que l’expression des gènes est régulée?
la cellule contrôle quel gène sera transcrit, à quel moment, en quelle quantité et dans quel type de cellule
Qu’est-ce que l’ARN polymérase et à quoi cette molécule se lie-t-elle?
- est une enzyme
- s’associe avec l’ADN en se liant aux facteurs de transcription présents sur le promoteur
- le tout forme le complexe d’initiation de la transcription
Quel est le rôle de l’ARN polymérase lors de l’élongation de la transcription?
l’enzyme brise les liens hydrogènes entre les bases azotées des nucléotides des 2 brins d’ADN, ce qui expose le brin matrice
l’enzyme catalyse la formation des liaisons covalentes entre les nucléotides d’ARN pour former la molécule d’ARN prémessager (ARNpm)
Dans quel sens se fait l’élongation du brin matrice?
l’élongation du brin matrice se fait de l’extrémité 5’ vers l’extrémité 3’
Comment est-ce que les nucléotides d’ARN se lient au brin matrice?
les nucléotides d’ARN se lient au brin matrice exposé selon la complémentarité des bases azotées
Quelles sont les étapes de l’élongation de la transcription?
1) l’ARN polymérase avance sur le brin d’ADN
2) l’enzyme brise les liens hydrogène entre les bases azotées des nucléotides des 2 brins d’ADN, ce qui expose le brin matrice
3) les nucléotides d’ARN se lient au brin matrice exposé selon la complémentarité des bases azotées
4) l’ARN polymérase catalyse la formation des liaisons covalentes entre les nucléotides d’ARN pour former la molécule d’ARN prémessager (ARNpm)
5) le nucléotide d’ARN activé se lie à un nucléotide d’ADN du brin matrice par une liaison hydrogène selon la complémentarité de leurs bases azotées
6) l’ARN polymérase brise le lien entre le 1er et le 2e groupement phosphate du nucléotide d’ARN activé ce qui libère de l’énergie
7) l’ARN polymérase utilise l’énergie pour faire une liaison covalente entre le nouveau nucléotide d’ARN et le transcrit d’ARN
Qu’est-ce qu’un nucléotide d’ARN activé?
nucléotide d’ARN chargé en énergie
Quels sont les types de nucléotide d’ARN activé?
UTP
GTP
ATP
CTP
De quoi est composé un nucléotide d’ARN activé?
- 1 ribose
- 1 base azotée
- 3 groupements phosphate
Quelles sont les étapes de la terminaison de la transcription?
1) séquence de polyadénylation sur le brin matrice d’ADN (TTATTT)
2) transcrit en signal de polyadénylation sur l’ARNpm (AAUAAA) détectable par l’enzyme
3) à la suite de la transcription de cette séquence, des enzymes se fixent et détachent l’ARN prémessager de l’ARN polymérase
4) des enzymes détachent l’ARN polymérase de l’ADN
5) l’ADN est refermé: les liaisons hydrogène entre les bases azotées des deux brins se reforment spontanément et la molécule d’ADN reprend sa forme en double hélice
6) la transcription est maintenant terminée
la transcription se termine après avoir transcrit le signal de polyadénylation, c’est inclu
Quelles sont les trois grandes étapes de la synthèse des protéines?
1) transcription
2) maturation de l’ARNpm
3) traduction
Qu’est-ce que l’ARN prémessager?
- molécule d’ARN résultant de la transcription
- «copie» de l’information génétique du gène: après le promoteur, jusqu’à la séquence de polyadénylation inclusivement
Qu’est-ce que l’UTR?
région non codante ou non traduite sur l’ARN (en amont du codon de départ et en aval du codon d’arrêt)
Quelles sont les 2 étapes de la maturation de l’ARN prémessager?
1) modifications des extrémités de l’ARN prémessager
2) excision et épissage de l’ARN prémessager
Quelles sont les étapes de la modification des extrémités de l’ARNpm de la maturation?
1) ajout d’une coiffe de GTP (guanine triphosphate) à l’extrémité 5’ de l’ARNpm par une enzyme
2) ajout d’une queue de poly-A à l’extrémité 3’ de l’ARNpm après le signal de polyadénylation par l’enzyme poly-A polymérase
Qu’est-ce qu’une queue de poly-A?
série de nucléotides d’ARN «adénines» ajoutés à partir de nucléotides activés ATP
Quelles sont les fonctions de l’étape de la modification des extrémités de l’ARNpm?
- aide la sortie de l’ARN du noyau par un pore nucléaire (coiffe)
- prévient la dégradation de l’ARNm (coiffe + queue)
- aide l’ARNm à s’attacher au ribosome (coiffe)
Qu’est-ce que les introns?
- segments d’ARN non codants
- pour obtenir l’ARNm: excision des introns (couper les régions non codantes)
Qu’est-ce que les exons?
- segments d’ARN codants: portent l’information génétique (les codons) nécéssaire pour l’assemblage dans le bon ordre des acides aminés lors de la traduction
- pour obtenir l’ARNm: épissage des exons («recoller» les régions codantes)
Que contiennent les gènes et que se passe-t-il avec eux?
les gènes contiennent des segments non codants (introns):
- transcrits dans l’ARN prémessager
- enlevés pour produire l’ARN messager
Qu’est-ce que le complexe d’épissage?
- le complexe d’épissage est une enzyme
- composé de protéines et de pARNn
- catalyse l’excision des introns et l’épissage des exons dans le noyau
Que signifie pARNn?
petit ARN nucléaire
Quelles sont les étapes de l’excision et l’épissage de la maturation?
1) excision des introns:
- les liaisons de chacun des côtés de l’intron sont brisées: hydrolyse de la liaison covalente entre le nucléotide à l’extrémité de l’exon et le nucléotide à l’extrémité de l’intron (de chaque côté de l’intron)
2) épissage des exons:
- la liaison est reformée entre les exons: formation d’une liaison covalente (synthèse de déshydratation) entre le dernier nucléotide du 1er exon et le premier nucléotide du 2e exon)
Qu’est-ce qu’un brin matrice?
brin d’ADN qui sera transcrit en ARN
Qu’est-ce qu’un génon?
triplet de nucléotides du brin matrice d’ADN
Qu’est-ce qu’un codon et à quoi correspond-t-il?
triplet de nucléotides de l’ARN messager: chaque codon correspond à un acide aminé
Qu’est-ce qu’un anticodon?
séquence complémentaire au codon
Que signifie ARNt?
ARN de transfert
De quoi est composé un ARNt replié?
- une extrémité spécifique pour la liaison d’un acide aminé
- un anticodon composé de 3 nucléotides
Quel est l’enzyme qui joue un rôle important lors de l’appariement ARNt et acide aminé?
aminoacyl-ARNt synthétase
Quand est-ce que l’appariement ARNt et acide aminé a lieu?
constamment, avant et pendant la traduction
Quelles sont les étapes de l’appariement ARNt et acide aminé?
1) l’acide aminé et l’ARNt spécifiques à l’enzyme se fixent au site actif par complémentarité des formes
2) la liaison covalente entre l’acide aminé et l’ARNt se fait grâce à l’énergie libéré lors de l’hydrolyse de l’ATP en AMP et 2Pi
3) l’enzyme libère le complexe acide aminé-ARNt (ou ARNt chargé)
Quel est le lieu du début de la traduction?
cytosol
Quel est le lieu de la fin de la traduction?
cytosol ou RER
Qu’est-ce qui est nécessaire à la traduction?
- ARNm
- ribosome
- complexe acide aminé-ARNt (ARNt-aa)
À quoi sert l’ARNm dans la traduction?
l’ordre des codons détermine la séquence d’acide aminés à lier
À quoi servent les ribosomes dans la traduction?
- offrent sites pour la liaison de l’ARNt à l’ARNm
- catalysent la formation des liaisons entre les acides aminés
À quoi servent les complexes ARNt-aa?
- transportent des acides aminés vers les ribosomes
- l’anticodon des ARNt est complémentaire aux codons de l’ARNm et s’y lie par complémentarité des bases azotées
Quels sont les trois sites du ribosome?
- A: site d’entrée de l’aminoacyl-ARNt (ARNt chargé)
- P: liaison du peptidyl-ARNt (peptide attaché au dernier ARNt)
- E: sortie
Quelles sont les trois sous-étapes de la traduction?
1) initiation
2) élongation
3) terminaison
Où a lieu l’initiation de la traduction?
cytosol
Quelles sont les étapes de l’initiation de la traduction?
Au codon de départ (5’-AUG-3’) de l’ARNm:
1) la petite sous-unité ribosomique reconnaît l’ARNm et s’y attache: la coiffe 5’ de l’ARNm permet sa reconnaissance et la liaison par la petite sous-unité ribosomique
2) le premier ARNt avec méthionine (met) s’associe au codon AUG: complémentarité entre les bases azotées du codon de départ et les bases azotées de l’anticodon (liaisons hydrogène)
3) la grande sous-unité du ribosome s’associe en positionnant l’ARNt-met dans le site P: dégradation du GTP en GDP+Pi ce qui cause une libération de l’énergie nécessaire pour l’association
Quelles sont les étapes de l’élongation de la traduction?
1) l’anticodon d’un nouvel aminoacyl-ARNt (ARNt chargé) s’associe au codon de l’ARNm dans le site A du ribosome selon la complémentarité des bases azotées (liaisons hydrogène)
2) la liaison entre le 1er acide aminé ou le polypeptide et l’ARNt dans le site p est brisée
3) la liaison entre le 1er acide aminé ou le polypeptide en croissance et le nouvel acide aminé est formée dans le site A: nécessite l’énergie de la dégradation de 2 GTP en GDP+Pi et catalysée par le ribosome
4) translocation du ribosome (nécessite l’énergie de la dégradation de GTP en GDP+Pi): avance sur l’ARNm vers son extrémité 3’ (ce qui est vans A se retrouve dans P et ce qui est dans P se retrouve dans E), sortie de l’ARNt sans son acide aminé au site E
5) ainsi de suite, retour à la première étape pour chaque ajout d’un acide aminé au polypeptide
Quelles sont les étapes de la terminaison de la traduction?
1) le facteur de terminaison, complémentaire au codon d’arrêt de l’ARN, hydrolyse la liaison entre le polypeptide et l’ARNt dans le site P
2) le polypeptide, maintenant complet, est relâché
3) le ribosome se dissocie en ses deux sous-unités
4) il y a utilisation de l’énergie de dégradation de 2 GTP en GDP + Pi
5) le facteur de terminaison et l’ARNm sont libres et peuvent être réutilisés (servir immédiatement dans une nouvelle traduction)
les étapes 3 à 5 forment la dissociation du complexe
Qu’est-ce qu’un polyribosome?
- plusieurs ribosomes liant le même ARNm
- plusieurs polypeptides produits en même temps (en décalage) à partir du même ARNm
il peut être lu par plusieurs ribosomes
Qu’est-ce qu’une mutation génétique?
modification de la séquence de nucléotides dans l’ADN d’un organisme
Quelles sont les causes des mutations génétiques?
- erreurs lors de la réplication de l’ADN (c’est normal et se répare facilement la majorité du temps)
- agents physiques ou chimiques appelés mutagènes qui peuvent provoquer des changements dans la séquence de nucléotides de l’ADN: rayons x, rayonnement ultraviolet, radioactivité, etc.
