Topologie de l'ADN

Question 1

Que signifie LK ?

Answer 1

Nombre d’enlacements.

une chaîne autour de l ’autre sur le même plan, toujours un nombre entier,

Question 2

Que signifie T ?

Answer 2

Nombre de torsions.

une chaîne autour de l ’autre, peu importe le plan de la double hélice

Question 3

Que signifie W ?

Answer 3

Nombre de supertorsions ou de supertours.

torsades de l ’axe du duplex autour de l ’axe de la superhélice

Question 4

Vrai ou faux : Le nombre d’enlacement pour une molécule donnée est invariable.

Answer 4

Vrai

Question 5

Vrai ou faux : Si on augmente le nombre de torsions T d’en un sens il y aura
induction de superenroulements W dans le sens opposé

Answer 5

Tout à fait

ΔT = - ΔW

Question 6

Un pas de gauche aura le signe _________.

Answer 6

Négatif

Lk = T + W

Question 7

Nommez les deux types de superenroulements :

Answer 7

En torsade

En torons

Question 8

Qu’est-ce qui élimine les superenroulements dans l’ADN ?

Answer 8

Une cassure dans l’un ou l’autre des brins d’ADN

Question 9

Qu’est-ce que fait la topoisomérase ?

Answer 9

Elle modifie le nombre d’enlacement dans une cellule en brisant un ou deux brins d’ADN.

Question 10

Que signifie LK

Answer 10

Le superenroulement est négatif.

Question 11

Vrai ou faux : Dans les cellules, l’ADN n’est jamais superenroulé négativement

Answer 11

Faux, toujours superenroulée de manière négative.

Question 12

Comment y’a t-il de topoisomérases?

Answer 12

2

Question 13

Que fais la topoisomérase I ?

Answer 13

Coupe un seul brin d’ADN et modifie LK d’un tour à la fois.

Question 14

Que fais la topoisomérase II ?

Answer 14

Coupe les deux brins d’ADN, requiert de l’ATP, et modifie LK de deux tours à la fois.

Question 15

Est-ce que toutes les cellules possèdent des topoisomérases de type I ou II qui catalyse le relâchement des superenroulements ?

Answer 15

Oui

Question 16

Qu’est-ce que les procaryotes ont aussi en matière de topoisomérases ?

Answer 16

Ils ont une topoisomérase de type 2 (gyrase) qui catalyse la formation des superenroulements négatifs.

Question 17

Les coupures de l’ADN par les topoisomérases sont __________.

Answer 17

Transitoires

Question 18

Le mécanisme général par lequel la topoisomérase I modifie Lk d’un tour implique:

Answer 18

1. Coupure de brin d’ADN
2. Changement de conformation de la topoisomérase
3. Passage du brin non coupé par la cassure
4. Changement de conformation de la topoisomérase
5. Ligature de l’ADN
6. Changement de conformation de la topoisomérase

Question 19

Qu’est-ce qui est essentiel afin de catalyser la réaction des topoisomérases ?

Answer 19

Le groupement OH d’une (ou deux) tyrosine.

Question 20

Nommez un des autres rôles de la topoisomérase :

Answer 20

La décaténation.

Question 21

Qu’est-ce que la densité de superenroulement ? ( σ)

Answer 21

σ = Δ Lk / LK°

Typiquement, cette valeur est de -0.06

Question 22

Décrivez trois différences entre les topoisomérases de type I et de type II. Vous pensez à une
expérience qui requiert une topoisomérase de type II, mais non de type I, et voudriez purifier
cette enzyme des bactéries. Décrivez une stratégie de purification qui vous permettrait
d’isoler spécifiquement une topoisomérase de type II, en vous basant sur les propriétés
uniques de chacune des topoisomérases.

Answer 22

Topo 1 :
- Ne requiert pas d’ATP.
- Brise uniquement un brin d’ADN et modifie LK un tour à la fois
- Relâche le superenroulement
Topo2 :
- Requiert de l’ATP
-Brise deux brins à la fois, modifie LK deux tours à la fois
- Gyrase (seulement chez les bactéries ) = catalyse le superenroulement négatif.

Isoler une activité enzymatique capable de relâcher les superenroulements négatifs des plasmides bactériens, seulement en présence d’ATP.

Question 23

Vous incubez les molécules d’ADN suivantes avec les enzymes indiquées. Pour chaque
réaction, quels sont les produits possibles?
(a) ADN simple brins complémentaires + topoisomérase de type I
(b) ADN superenroulé négativement + topoisomérase de type II eucaryote
(c) ADN superenroulé négativement + topoisomérase de type I

Answer 23

a)
Assumant que les 2 ADN simples brins sont circulaires, l’action de la topo I favoriserait la formation
d’un ADN double brin circulaire fermé
b)
Si en présence d’ATP = relâchement des superenroulements
c)
Relâchement des superenroulements

Question 24

Parmi les structures suivantes, lesquelles ont des torsions, lesquelles ont des
superenroulements, et lesquelles ont les deux?
(a) une molécule d’ADN circulaire fermée qui est contenue sur un seul plan
(b) une molécule d’ADN double brin enroulée autour d’un nucléosome
(c) un oligonucléotide simple brin circulaire
(d) un cordon de téléphone hyper torsadé
(e) un chromosome humain

Answer 24

a) 
Torsions 
b) 
Torsions et superenroulement négatif
c) 
Aucun des deux 
d)
Les deux 
e)
Les deux

Question 25

Quelle est la fonction principale de la topoisomérase I chez les procaryotes, dans quel sens
et de combien de tours à la fois et le nombre Lk est-il modifié ?
A) Catalyse le superenroulement négatif en augmentant le nombre Lk d’un tour à la fois
B) Catalyse le superenroulement négatif en diminuant le nombre Lk de deux tours à la fois
C) Catalyse le relâchement des supertours négatifs en augmentant le nombre Lk d’un tour à la
fois
D) Catalyse le superenroulement négatif en augmentant le nombre Lk de deux tours à la fois
E) Catalyse le relâchement des supertours négatifs en diminuant le nombre Lk d’un tour à la fois

Answer 25

C) Catalyse le relâchement des supertours négatifs en augmentant le nombre Lk d’un tour à la
fois

Question 26

Une molécule d’ADN duplex circulaire possède un segment de 60 pb que l’on retrouve sous forme d’ADN-Z.
En modifiant les conditions du milieu, ce segment passe de la conformation Z à la conformation B. Quels
changements dans le nombre d’enlacements, le nombre de torsions et le nombre de supertorsions
accompagnent ce passage de la forme Z à la forme B ?
(N.B. Considérez 10 pb/tour pour la double hélice d’ADN-B)
A) 0 1,00 - 1,00
B) 0 -1,00 1,00
C) 11,00 - 11,00 0
D) - 6,00 0 6,00
E) 5,00 - 5,00 0
F) 0 11,00 -11,00

Answer 26

F

Lk = T + W
Par définition Δ ΔLk = 0
T i pour ADN-Z de 60 pb = - 5,0
T f pour ADN-B de 60 pb = + 6,0
Δ ΔT = T f - T i = 6,0 – (-5,0) = 11,0
Donc Δ ΔW = -11,0