Traduction Flashcards by Nicolas Dostie

Comment est lu l’ARNm?

L’ARNm est «lu » en groupe de 3 bases dénommées triplets ou codons, qui codent pour des aa.
Différents codons peuvent coder pour un même aa, à l’exception de la méthionine (Met ou M) et tryptophane (Trp ou W).

IL Y A ÉGALEMENT 3 CODONS (UAA, UAG, UGA) QUI SIGNALENT STOP.

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Premier codon sur un cadre de lecture?

AUG (codon de la méthionine (Met)) signale l’initiation.

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Combien de codons signalent STOP?

3 codons (UAA, UAG et UGA).

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Comment est le code génétique (de manière très générale)

Le code génétique est universel, i.e. *bactéries, virus, champignons, levures, plantes, animaux** utilisent tous le même code génétique.

Je peux prendre un gène humain et l’exprimer dans une bactérie par exemple.

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Quelles sont les fonctions de la coiffe?

1) Reconnaissance par le ribosome.
2) Efficacité de traduction.
3) Stabilité de l’ARNm.

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Qu’est-ce qu’un ORF

ORF : Open Reading Frame (cadre de lecture ouvert). C’est la région codante.

Le premier AUG (Méthionine) est un codon initiateur. Il détermine le site d’initiation du cadre de lecture (la phase de lecture), qui se termine au stop (UAA, UAG, UGA).

*DANS LE SCHÉMA :

ATG au niveau de l’ADN.
AUG au niveau de l’ARNm.
Méthionine (Met) au niveau de la protéine. (TOUS ÉQUIVALENTS).*

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Types de mutations

Silencieuse.
Faux-sens.
Non-sens: stop.
Contiuation: enlève stop.
Insertion (+1 framshift).
Délétion (-1 frameshift).

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Comment le cadre de lecture est lu?

Les ARN de transfert (ARNt) permettent la lecture du code génétique.

Plus spécifiquement, ils assortissent les aa aux codons.

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De quoi est composé un ARNt

70-80 nucléotides.
Structure en feuille de trèfle.
Les ARNt sont des adaptateurs moléculaires reliant les aa et les codons.

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Que veut dire le code génétique est dégénéré

Redondance, plusieurs codons pour 1 aa, donc plusieurs ARNt pour un codon.

61 codons codent pour 20 aa.

AUG=codon initiation.

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Comment le cadre de lecture est-il lu?

Le premier adaptateur du code génétique est l’aminoacyl-ARNt-synthétase reconnnaît et couple un aa à son ARNt spécifique. C’est le processus de chargement.

Comment est-ce qu’on lie l’aa à l’ARNt synthétase? En hydrolysant de l’ATP en AMP (voir image).

La liaison résultante est très riche en énergie et donc instable.

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Comment est appelé un ARNt avec son aa?

ARNt chargé.

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Quel est le premier adaptateur du code génétique?

Aminoacyl-ARNt-synthétase

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Quel est le deuxiàme adaptateur du code génétique?

L’ARNt chargé (molécule aa + ARNt synthétase) dont le codon s’apparie avec le codon de l’ARNm.

(en bas à droite dans le schéma)

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Comment le cadre de lecture est lu? (Autre façon)

Par les ribosomes. C’est là où la lecture du code génétique se passe.

Qu’est-ce qu’un ribosome?

Gros complexe de 4 ARN et de plus de 80 protéines.
Deux sous-unité: grande et petite.
Bien que les protéines dépassent en nombre les ARN dans le ribosome, les ARN font plus de la moitié de la masse du ribosome.

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Quels sont les sites de liaison du ribosome

1 site de liaison à l’ARNm (en bas dans l’image).
3 sites de liaison aux ARNt: A pour aminoacyl-ARNt ou accepteur, P pour site peptidyl-ARNt et E pour exit (site de sortie).

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Comment se fait la traduction?

Traduction se fait en 3 phases majeures :

Initiation.
Élongation.
Terminaison.

(COMME LA TRANSCRIPTION).

Le message de l’ARNm est décodé sur les ribosomes.

Comment se fait l’inititation

Petite sous-unité se lie à la coiffe et glisse jusqu’à un codon AUG. La grosse sous-unité se lie alors et l’élongation commence.

Comment se fait l’élongation?

1) Un ARNt chargé se lie au site A libre du ribosome selon le codon sur l’ARNm. Ce codon détermine l’aa ajouté à la chaine polypeptidique en croissance. Les sites A et P sont assez proches pour que deux ARNt s’apparient à deux codons successifs. Cet arrangement ajusté permet qu’il n’y ait pas d’erreur de lecture pendant toute la synthèse.
2) Le bout C de la chaine polypeptidique est découplé de l’ARNt au site P et lié par liaison peptidique au groupement aminé libre lié à l’ARNt au site A (RX favorable énergétiquement et se réalise spontanément grâce à la grande énergie du lien aminoacyl avec son ARNt).

3) Déplacement de la grande sous-unité par rapport à la petite déplace les deux ARNt (En gros, A devient P et P devient E).

4) La petite sous-unité se déplace exactement 3 nucléotides sur la molécule d’ARNm, ce qui la repositionne exactement en face de la grande sous-unité en positions originales l’une par rapport à l’autre. Le site A est ainsi libre pour accueillir l’ARNt chargé suivant.

PUIS ON REVIENT À L’ÉTAPE 1 ET LE CYCLE RECOMMENCE.

Comment se fait la terminaison de la traduction?

Lorsque le ribosome arrive à un codon stop, aucun ARNt ne correspond à ce codon. Un facteur va reconnaître cette situation.
Le facteur de libération (Release factor) se lie au site A porteur d’un codon stop et met fin à la traduction.
Le polypeptide achevé se détache et sous-unités se dissocient.

Le repliement des protéines est sensible à quoi

Le rempliement des protéines est sensible à l’environnement (pH, sel, température, RedOx, autres protéines).
Peut être affecté par des mutations (Hérédité).

Plus les protéines sont complexes, plus des erreurs de repliement sont fréquentes, c’est le cas dans des maladies ou le taux d’erreur augmente de façon néfaste (exemple des cataractes où l’âge affecte le rempliement et ainsi la fonction du cristallin).

De la même façon, + la protéine est grande, + il y a possibilité d’erreur de repliement.

Que sont les cristallines

Protéines structurales solubles dans l’eau se trouvant dans la lentille et la cornée de l’oeil permettant la transparence.

Qu’est-ce que l’alpha-cristalline

Chaperone moléculaire ayant la capacité d’empêcher la précipitation des protéines dénaturées et d’augmenter la tolérance au stress cellulaire.

Avec l’âge, il y a un déclin de ses fonctions, ce qui cause des cataractes par précipitation des protéines dans la lentille (forment l’opacité).

Comment se fait le repliement d’une protéine?

Le repliement début déjà durant sa synthèse :

1) Formation d’abord des éléments de structure secondaire de base (hélices alpha et feuillets bêta et boucles) qui se replient immédiatement.
2) Formation des domaines.
3) Ajustement des domaines et repliement final.

Qu'est-ce qui arrive aux protéines n'acquérant pas leur structure correcte?

**Dégradées par l'UPS** (Ubiquitin-Proteasome System). Marquées pour dégradation par l'ajout d'une étiquette Ubiquitine. *Env. 50% des protéines sont éliminées à cause de leur mauvaise conformation*.

Qu'est-ce que l'ubiquitine?

Protéine de **76** aa ajoutée aux protéines à être dégradées **sur un résidu Lysine** (K).

Décrit l'ubiquitination

1) **Activation de l'ubiquitine** par ajout d'Ub à E1 (*ubiquitin-activating enzyme*) en **dégradant ATP en AMP.** 2) **Transfert de l'ubiquitine à E2** (*ubiquitin-conjugating enzyme* (qui transfère l'ubiquitine jusqu'à E3). 3) E3 (*ubiquitin-ligase enzyme*) **reconnait la protéine à être dégradée**. E2 s'y lie et mets l'Ub sur la protéine. E2 et E3 se dissocient

Que fait le protéasome

Protéines à être dégradées sont marquées d'UB (ubiquitine), qui est enlevée avant que la protéine cible rentre dans le tube. Le protéasome est une machine à **dégrader des protéines**, et il **fonctionne à l'ATP**. Comment? Le protéasome **hydrolyse les protéines en petits peptides qui sont relâchés**.

Structure du protéasome

Tube formé surtout de **protéases** fonctionnant à l'ATP.

Décrit la maladie de Huntington

Maladie génétique **neurodégénérative autosomique dominante**. Son gène code pour une grosse protéine (**Huntingtine**) laquelle a pour fct de réguler diverses fonctions cellulaires comme le **traffic vésiculaire et la sécrétion de facteurs neurotophiques comme le BDNF**. **Patients atteints= huntingtine agrège**, **formant des fibres amyloïdes**. Perte de fonction de cette protéine et son agrégation causent **mort de neurones par apoptose**.

Décrit la maladie de Huntington au niveau moléculaire

**Expansions du triplet CAG codant pour la glutamine**. Cause des séquences **poly-Q** dans la protéine (poly-Glutamine), ce qui provoque aggrégation de huntingtine Nombre de triplets détermine si atteint ou pas, et âge du début des symptome

Décrit l'ALZHEIMER

**Diminution de l'efficacité du repliement et la dégradation de protéines avec l'âge**. Non dégradation d'une protéine dont la fct normale est inconnue et qui est normalement associée à la membrane d'un neurone. **Formation d'agrégats de protéines sous forme de plaques amyloïdes** détruisant les neurones environnants. Perte de la fonction des neurones et leur mort.

Qu'est-ce qu'un prion?

Protéine qui peut se trouver dans **deux ou plus conformation**, **dont une est autoréplicative**.

Quelles sont les maladies à prion chez humain

Kuru. Creutzfeld-Jakob disease. Variant CJD. Fatal familial insomnia. Gertsmann-Straüssler-Scheinker syndorme.

Quelles sont les maladies à prion chez animal

Scrapie. Transmissible mink encephalopathy. Bovine spongiform encephalopathy. Chronic wasting disease. *VACHE FOLLE AUSSI*.

Décrit les catégorties de maladie de Creutzfeldt-Jacob CJD.

1) **Sporadique**: 90%, touchent les personnes agées, **sans avertissement ni explication**. Prion commence à se former dans une ou plusieurs cellules du cerveau, puis se propage au reste du cerveau. 2) **Maladies génétiques héréditaires à prions**: 10%, **dus à une mutation génétique** qui peut hausser les risques de développer la maladie. 3) **Transmis (contagieux)**: rare, **transmission accidentelle au cours d'une procédure médicale** impliquant des tissus humains (iatrogène) **ou par ingestion de la viande de vache folle**.

Comment se fait la réplication des prions causant des maladies?

Le contact entre un prion normal et anormal change la conformation du normal en celui pathologique. Cela programme l'apoptose de certains neurones.

Qu'est-ce qu'un polysome?

**Polysome** : série de ribosomes qui traduit **simultanément** une même molécule d'ARNm. *Cela donne une plus grande efficacité de traduction*.

*(Question d'examen)* Quand est-ce que les chaperones ont besoin d'ATP VS pas d'ATP?

Pas besoin pour se lier au polypeptide en repliement, mais besoin pour s'en détacher.

Que font les chaperones moléculaires?

Elles aident les protéines nouvellement synthétisées à acquérir leur conformation correcte en prévenant l'agrégation (*s'attachent à des parties prônes à s'agréger telles que les régions hydrophobes*). La **fixation des chaperones** au polypeptide en synthèse **ne consomme pas d'énergie**. **L'ATP est consommée au moment de déloger les chaperones de la protéine**.