Traduction de l'ARN Flashcards
Qu’est-ce que la traduction ?
Processus par lequel l’information génétique contenue dans l’ARNm est interprétée pour produire la séquence linéaire en acides aminés des protéines.
Vrai ou Faux : La traduction est le processus le plus couteux en énergie pour la cellule ?
VRAI
Jusqu’à 80% de l’énergie cellulaire des bactéries en croissance est consacrée à la synthèse des protéines.
La traduction traduit un langage avec un alphabet à … bases dans un autre langage utilisant un alphabet à … acides aminés.
4 et 20
Quelle est la matrice pour la traduction ?
L’ARNm : série ordonnée d’unités de 3 nucléotides (codons).
ARNt ?
Interface entre les acides aminés et les codons dans l’ARNm (transport AA aux ribosomes).
Aminoacyl-ARNt synthétases ?
Enzymes qui servent à lier les AA aux ARNt spécifiques à un codon.
Quelle est l’acteur principal de la traduction ?
Ribosome.
Ribosome caractéristiques ?
- Machinerie de plusieurs KDa
- Composé de protéines et d’ARN
- Coordonne la reconnaissance de l’ARNm par chaque ARNt
- Catalyse la formation des liens peptidiques (ribozyme)
Qu’est-ce que le cadre de lecture ouvert (ORF) ?
Information sous la forme de codons de 3 nucléotides spécifiant chacun un AA.
1 ORF équivaut à combien de polypeptides ?
1
Chaque ORF contient 2 séquences, lesquelles ?
Codon d’initiation
Codon stop
La traduction démarre en … ?
5’
Codon d’initiation ?
AUG
Spécifie le premier AA
Définit le cadre de lecture
Codon stop ?
UAG, UGA ou UAA
Spécifie la fin de la synthèse protéique
Combien de BON cadre de lecture y a t-il ?
UN SEUL
Dans l’ARNm eucaryote, combien y a t-il d’ORF par ARNm ?
UN SEUL
(procaryotes +1 possible)
Rôle de la coiffe dans la traduction ?
Elle est requise pour le recrutement du ribosome.
Après l’ajout de la coiffe, le ribosome ?
Scanne 5’ vers 3’ jusqu’à AUG.
Quelle séquence autour du codon d’initiation ^ l’efficacité de la traduction ?
G ou A en amont et G en aval.
Rôle de la queue polyadénylée ?
Favorise le recyclage efficace des ribosomes.
Caractéristiques des ARNt ?
- Au moins un ARNt par AA
- 75-95 nucléotides
- Extrémité 3’ : CCA (bras accepteur qui lit l’AA)
Nomenclature des ARNt ?
AA-ARNt ^codon reconnu (exposant)
Principale structure de l’ARNt ?
Structure en feuille de trèfle (structure tige-boucle) qui comprend 5 régions spécifiques.
Structure en feuille de trèfle :
Bras accepteur ?
Liaison AA
CCA simple brin
Structure en feuille de trèfle :
Boucle PHI\U ?
Contient pseudouridine
Structure en feuille de trèfle :
Boucle D ?
Contient dihydrouridine
Structure en feuille de trèfle :
Boucle de l’anticodon ?
Reconnait le codon
Structure en feuille de trèfle :
Boucle variable ?
Taille variable de 3 à 21 bases
Combien y a t-il d’aminoacyl-ARNt synthétases par AA ?
Alors, combien y a t-il d’aminoacyl-ARNt synthétases en tout ?
UNE SEULE
20
Vrai ou Faux : Il peut y avoir un ou plusieurs codon par AA ?
VRAI
Vrai ou Faux : Il peut y avoir un ou plusieurs ARNt par AA ?
VRAI
Classe II des aminoacyl-ARNt synthétases ?
Attachement de l’AA au OH en 3’ de l’ARNt (di/tétramériques)
Classe I des aminoacyl-ARNt synthétases ?
Attachement de l’AA au OH en 2’ de l’ARNt (mono/dimériques)
(Majorité monomériques)
La spécificité des aminoacyl-ARNt synthétases pour un ARNt ?
- Base discriminante du bras accepteur
- Boucle de l’anticodon : un codon pour Trp et Met
- 6 codons pour Ser
- Déterminants en dehors de l’anticodon
Structure du glutaminyl-ARNt synthétase ?
Nombreux points de contacts
Second code génétique
Dans le site actif de l’enzyme : glutaminyl-AMP
Comment se fait le chargement des AA sur l’ARNt par les aminoacyl-ARNt synthétases ?
1 . Adénylylation : transfert d’un AMP sur l’AA
2 . Attaque nucléophile du ARNt 2’ ou 3’ OH sur l’AA
À la fin, ARNt chargé, riche en énergie et AMP est libéré.
Quelle est la fréquence des erreurs lors du chargement ?
1/1000
Spécificité des aminoacyl-ARNt synthétases pour un AA :
Comment on différencie Tyr et Phe ?
Tyr contient une liaison hydrogène avec le OH (groupement polaire).
Spécificité des aminoacyl-ARNt synthétases pour un AA :
Pourquoi l’isoleucine n’est pas un bon substrat pour la valinyl-ARNt synthétase ?
Encombrement stérique de l’isoleucine (+ CH3) comparé à la valine (pas de CH3) qui est plus petite.
Qu’est-ce qui augmente la fiabilité de chargement de l’isoleucyl-ARNt synthétase ?
La poche d’édition à côté de la cavité catalytique.
Cette poche est assez petite pour que la valine entre à l’intérieur et elle est hydrolysée en valine + AMP.
L’isoleucine ne peut pas entrer dans la poche, elle n’est pas hydrolysée.
Vrai ou Faux : Le ribosome distingue les ARNt incorrectement chargés ?
FAUX. Il ne les différencient pas.
Est-ce que le ribosome distingue Ala-ARNt^Cys de Cys-ARNt^Cys ?
NON.
Une substitution d’un nucléotide dans l’anticodonfait qu’il délivre son AA au mauvais codon.
Qu’est-ce qui joue le rôle majeur dans la sélection du bon acide aminé par l’ARNt ?
Les ARNt synthétases.
Caractéristiques du ribosome ?
- 4 ARN et 80 protéines
- 4,2 MDa
Composante majeur du ribosome ?
ARNr (2/3 masse totale)
Sous-unités ribosomiques ?
Ribosome eucaryote : 80S
Grande sous-unité : 60S = 40S sont des ARNr et 20S sont des protéines
Petite sous-unité : 40S = 18S ARNr et 33 protéines
Cycle du ribosome ?
- Petit sous-unité + ARNt initiateur
- Ajout de la grande sous-unité
- Ajout de l’aminoacyl-ARNt synthétase qui porte AA spécifique
- Allongement du polypeptide
- Dissociation de la protéine dans le cytosol
Polyribosome ?
Plusieurs ribosomes/ARNm
(1 ribosome tous les 80 nucléotides)
Tous les ribosomes sont en action en même temps
Comment le ribosome catalyse la formation de la liaison peptidique ?
1 . Le peptide est transféré du peptide-ARNt à l’aminoacyl-ARNt.
2 . Extrémité 3’ mises en contact
3 . Amine de aminoacyl-ARNt attaque le carbonyle du peptide-ARNt
4 . Synthèse du N-terminal du polypeptide
Qu’est-ce qui est responsable des fonctions clés du ribosome ?
L’ARNr
Quels sont les 3 site de liaison pour les ARNt ?
Site E : exit
Site A : aminoacyl-ARNt
Site P : peptide-ARNt
Où sont situés les sites de liaison des ARNt ?
À l’interface entre les sous-unités du ribosome.
Quel centre on retrouve dans la grande sous-unité du ribosome ?
Peptidyl-transférase
Quel centre on retrouve dans la petite sous-unité du ribosome ?
Centre de décodage
Quelle structure laisse passer l’ARNm simple brin dans la petite sous-unité ?
Tunnel
L’angle entre les codons de l’ARNm des sites A et des sites P des ARNt empêche quoi ?
L’accès de l’ARNt aux codons de l’ARNm des autres sites.
Le tunnel de sortie du polypeptide se trouve dans quelle sous-unité ?
La grande.
Le tunnel de sortie du polypeptide permet seulement la formation de … ?
Hélice alpha
(Beta trop gros)
La structure 3D du polypeptide est acquise après sa sortie du ribosome.
Que comprend l’initiation de la traduction chez les procaryotes ?
- Recrutement du ribosome (petite sous-unité) sur l’ARNm
- Insertion de l’ARNt initiateur au site P
- Positionnement précis du ribosome (+ grande sous-unité) au site d’initiation de l’ARNm
Qu’implique l’initiation de la traduction chez les eucaryotes ?
Plusieurs protéines
Étapes de l’initiation de la traduction sur l’ARNm ?
1 . Reconnaissance de la coiffe 5’ par eIF4E
2 . Liaison de eIF4G et eIF4A à l’ARNm
3 . Liaison de eIF4G à eIF4E
4 . Liaison de eIF4B stimule l’activité hélicase de eIF4A (obtention de l’ARNm simple brin)
Formation du complexe de préinitiation 43S :
Lors de l’initiation de la traduction, quels facteurs se lient à la petite sous-unité du ribosome ?
eIF1, eIF1A, eIF3 et eIF5
Formation du complexe de préinitiation 43S : eIF1A bloque quel site ?
A
Formation du complexe de préinitiation 43S : eIF1, eIF3 et eIF5 bloquent quel site ?
E
Formation du complexe de préinitiation 43S : Où et par quoi est convoyé l’ARNt initiateur ?
Dans le site P par elF2 (trimère liant GTP, ARNt chargé avec Met).
Comment se forme le complexe 48S ?
Lorsque la petite sous-unité du ribosome est recrutée sur l’ARNm.
Interactions entre toutes les facteurs.
Le balayage de l’ARNm par la petite sous-unité jusqu’au codon d’initiation est stimulé par ?
L’activité hélicase de eIF4A
Qu’arrive-t-il lorsqu’on arrive au codon d’initiation ?
Appariement des bases de l’anticodon de l’ARNt initiateur avec le codon : cela modifie le complexe 43S.
Modification de la conformation de eIF5 qui stimule hydrolyse GTP par eIF2.
Dissociation de eIF1, eIF2, eIF3, eIF4B et eIF5.
La liaison de eIF5-GTP à l’ARNt initiateur stimule ?
L’association des sous-unités 40S et 60S.
La liaison de la 60S stimule ?
L’hydrolyse du GTP par eIF5B.
eIF5B et eIF1A se dissocient.
Tous les facteurs dissociés du ribosome, on obtient ?
Le complexe d’initiation 80S prêt à recevoir un ARNt chargé dans le site A . Prêt à démarrer la production de peptide (Site P contient l’ARNt initiateur).
Qu’est-ce qui donne la configuration circulaire à l’ARNm ?
eIF4G se lit avec beaucoup de stabilité aux protéines de liaison de la queue poly-A = multiples cycles de traduction= circularisation de l’ARNm.
Première étape de l’élongation de la traduction chez les procaryotes ?
1 . L’aminoacyl-ARNt lié à EF-Tu-GTP est amené au site A. EF-Tu-GTP masque l’AA.
2 . Appariement correct : liaison du centre de liaison des facteurs.
3 . La liaison stimule activité GTPase de EF-Tu-GTP qui se dissocie.
Mécanisme #1 qui garantie un appariement correcte ARNt-ARNm ?
En plus des liaisons hydrogènes codon-anticodon, il y a des liaisons hydrogènes avec 2 A du petit sillon de l’ARNr 16S de petite sous-unité du ribosome procaryote.
Mécanisme #2 qui garantie un appariement correcte ARNt-ARNm ?
Il y a hydrolyse du GTP par EF-Tu seulement lorsque l’appariement est correct.
Mécanisme #3 qui garantie un appariement correcte ARNt-ARNm ?
L’ARNt doit pivoter de 7 nm!!! vers le centre peptidyl-transférase pour le transfert du site P vers A. Contrainte sur codon-anticodon, seul ceux bien appariés y résiste.
Mécanisme de formation de la liaison peptidique par l’ARNr-ARNt ?
- Appariement des bases ARNr-ARNt (CCA) des sites P et A.
- Mutation éliminant 2’-OH de l’ARNt (site P) réduit 10^6 X la catalyse.
L’ARNt du site P doit se déplacer où ?
Site E
L’ARNt du site A doit se déplacer où ?
Site P
L’ARNm doit se déplacé de combien de nucléotides pour transloquer les ARNt ?
3
Mécanisme de la translocation des ARNt et de l’ARNm ?
1 . Extrémité 3’ de l’ARNt du site A dans P et du site P dans E.
2 . Liaison de EF-G-GTP (prend toute la place du site A) = contact avec centre de liaison des facteurs = stimule activité GTPase de EF-G.
3 . Changement de conformation EF-G = translocation ARNt du site A vers P qui tire ARNm.
4 . Dissociation de EF-G-GDP et ARNt du site E.
EF-G-GDP est un mime moléculaire de quelle structure ?
EF-Tu-GTP-ARNt (plus de place dans le site A)
Terminaison de la traduction :
Qui reconnait le codon stop ?
eRF1 lié au site A
eRF1 lié au site A active ?
La séparation du polypeptide du peptidyl-ARNt.
L’anticodon de eRF1 est prêt de ?
Codon stop
Le motif GGQ (gly-gly-gln) de eRF1 ?
Près du centre peptidyltransférase hydrolyse le peptide lié à l’adénine = fin de la traduction.
eRF1 (GGQ) est mime moléculaire de ?
ARNt (CCA)
Mécanisme de la terminaison de la traduction + facteurs ?
1 . Liaison de eRF1 au codon stop = libération du peptide.
2 . Liaison subséquente de eRF3-GDP.
3 . GDP devient GTP.
4 . Forte affinité de RF3 pour ribosome = dissociation de RF1.
5 . Liaison RF3 au CLF et hydrolyse GTP.
6 . Dissociation de RF3 du ribosome.
Mécanisme de recyclage du ribosome ?
Après la terminaison, le ribosome es lié à ARNm et 2 ARNt dans E et P.
1 . Liaison de RRF au site A
2 . RRF recrute EF-G-GTP
3 . Hydrolyse du GTP par EF-G
4 . EF-G déplace RRF dans site P = libération de ARNt (2), RRF, EF-G-GDP et ARNm
5 . IF3 participe à la libération de l’ARNm et la dissociation des sous-unités du ribosome.
