Transcription Flashcards
Qu’est-ce qu’un nucléotide d’ARN ? (Structure)
P + sucre (ribose) + base (A-U-C-G)
L’ARN est simple brin ou double brins ?
Simple brin
Qu’est-ce qu’il y a de différent entre les riboses et les désoxyriboses ?
Présence d’un groupement OH en 2’ du sucre
Quel nucléotide est remplacé par quel autre dans l’ARN ?
Thymine (T) par l’uracile (U)
Quels sont les 2 changements chimiques qu’apporte la fonction alcool supplémentaire sur la ribose ?
1 : Plus grande sensibilité à l’hydrolyse alcaline
2 : Possibilité de cyclisation du phosphate
Qu’est-ce que l’hydrolyse alcaline ?
La dégradation d’un molécule organique à cause de la chaleur et d’un solution alcaline
Qu’est-ce que la cyclisation du phosphate implique dans la molécule d’ARN ?
Cette cyclisation du nucléotide provoque une coupure de la chaîne ribose-phosphate
Quelle molécule est la plus facile à produire, l’uracile ou la thymine ?
L’uracile (CH3 en moins)
Est-ce qu’un l’uracile peut être utilisé dans l’ADN ?
Non
Quand retrouve-t-on l’uracile dans l’ADN ?
Lors d’altération spontanées (hydrolytique, fréquent) des bases azotés qui provoquent la désamination de cytosine qui la transforme en uracile
Quelle enzyme de réparation est responsable de retirer l’uracile (U) dans l’ADN pour le remplacer par une nouvelle cystéine (C) dans l’ADN ?
Uracile DNA glycosylase (UDG)
Vrai ou faux, l’ARN est capable de produire des structures secondaires très variées ?
Vrai
Vrai ou faux, la somme des structures secondaires produit la forme finale en 3 dimensions qui est analogiques à la structure tertiaires chez les protéines ?
Vrai
À quoi sert la structure tertiaire chez l’ARN ? (2)
Donne plus de stabilité à l’ARN et peut conférer des activités enzymatiques
Qu’est-ce qui permet d’avoir une variété de structures secondaires ?
Le nouvel appariement G-U
Quel type d’ARN est le plus massif dans les cellules ?
ARNr
Quel type d’ARN est le plus nombreux dans les cellules ?
ARNt
Quel est le mode de fonctionnement de l’ARN polymérase ADN dépendante ? (3)
1 : Elle s’attache sur une séquence d’ADN (promoteur)
2 : Ouvre le db d’ADN
3 : Synthétise de l’ARN complémentaire au brin matrice d’ADN en additionnant les rNTPs sur 3’OH
Comment est-ce que la structure de l’ADN est altéré durant la transcription par l’ARN polymérase ADN dépendante ?
Il y a déroulement d’un tour de double hélice à la fois (Aussi ouverture de la double hélice, etc.)
Qu’est-ce que le brin matrice ?
Le brin lu par l’ARN pol.
Qu’est-ce que le brin codant ?
Le brin avec la même séquence que l’ARN produit
Quelle est la forme générale de l’ARN polymérase ?
Pince de crabe, qui est similaire dans toutes els espèces
Lequel de son site interne ou de la périphérie de l’enzyme est le plus variable entre les espèces ?
La périphérie de l’enzyme
Combien d’entrées-sorties et de sites catalytiques comprend l’ARN pol. ?
5 entrées-sorties et un site actif
De quoi est constitué le site actif de l’ARN polymérase ? (3)
1 : Constitué de régions des deux plus grandes sous-unités B et B
2 : Se situe à la base de la pince, dans une région appelée le centre catalytique
3 : Fonctionne suivant le mécanisme d’addition de nucléotide faisant intervenir deux ions métalliques
Combien d’ARN polymérases ont les bactéries ?
Une seule
Combien d’ARN polymérases possèdent les eucaryotes ?
3, et chacune est composé de plusieurs sous unités
Quel est le rôle de l’ARN pol. II ?
Séquences codant pour les protéines
Quel est le rôle de l’ARN pol. I et III ?
Séquences codant d’autres ARN
Est-ce que l’ARN polymérase a besoin d’une amorce ?
Non, elle tient très bien le 1er nd
Comment font les procaryotes pour commencer la transcription d’ARN ?
La majorité des transcrits procaryotes débutent avec le même nd (adénine)
Qu’est-ce qui aide à l’adhérence de l’ARN polymérase chez les procaryotes ?
Le facteur sigma
Qu’est-ce qui joue le rôle du facteur sigma chez les eucaryotes ?
Facteurs de transcriptions généraux (GTF)
Vrai ou faux, le nombre de copie produite par la transcription est toujours fixe par jour.
Faux, le nombre de copie produites est extrêmement variable : régulation de la transcription
Quelles sont les différences importantes entre la réplication de la transcription ? (4)
1 : Structure
2 : Amorce
3 : Liaison
4 : Précision
1 : Ribo vs désoxyribo
2 : Pas d’amorce ou d’hélicases chez l’ARN pol.
3 : Se détache ce qui permet à plusieurs ARN pol. de se suivre
4 : Moins précis (moins grave parce que les ARN sont temporaires)
Quelles sont les 3 étapes de la transcription ?
Initiation, élongation, terminaison
Comment se produit l’initiation ? (3)
1 : L’ARN polymérase se lie au promoteur, formation du complexe fermé
2 : Double hélice ouvert sur 14 nt - bulle de transcription, s’agit du complexe ouvert
3 : Les ribonucléotides initiaux, moins que 10, sont assemblés sur la matrice (processus inefficace) : complexe de transcription initiale. L’enzyme s’y rend à plusieurs reprises avant d’échapper au promoteur (de petits transcrits sont souvent relâchés à ce stade).
Qu’est-ce qu’un promoteur ?
Une séquence d’ADN en amont du gène transcrit. La liaison se fait dans une orientation particulière, le promoteur détermine le brin matrice pour la transcription et le sens de la transcription
Qu’est-ce que la force du promoteur ?
Elle est déterminée par le nombre de transcrits générés à partir de ce promoteur dans un laps de temps donné
Quels sont les trois facteurs qui influencent la force du promoteur ? (3)
1 : La capacité à se lier à l’ARN polymérase
2 : Un isomérisation efficace (passage du complexe fermé à ouvert)
3 : La facilité de l’ARN à échapper au promoteur
Qu’est-ce que l’étape d’élongation ?
Le complexe de transcription initial réussi à former le complexe ternaire stable, la synthèse se poursuit jusqu’à la fin
Qu’est-ce que l’étape de terminaison ?
La terminaison est le signal qui permet de décrocher l’ARN pol. et de larguer l’ARN nouvellement synthétisé.
Quel est le rôle concret de la sous-unité sigma ?
Elle force l’ARN pol. à se lier seulement au promoteur, autrement, l’ARN pol. pourrait se lier partout. (La sous-unité sigma est associé à l’holoenzyme)
Qu’est-ce que le facteur sigma70 ?
C’est le facteur sigma le plus répandu chez E. coli, il reconnaît les promoteurs formés de 2 séquences conservées de 6 nucléotides région -35 et région -10, séparées par 17-19 nucléotides conservés
Est-ce qu’une même espèce peuvent avoir plusieurs sous-unités sigma différentes ?
Oui
Quel est le lien entre les séquences consensus et les promoteurs sigma70 ?
En les comparant ensemble, il est possible de déterminer une séquence consensus qui représente une séquence optimale.
Plus un promoteur se rapproche de la séquence consensus…
Plus il est fort
Dans le promoteur, qu’est-ce que l’élément UP ? (2)
1 : Devant -35
2 : Site de contact additionnel pour l’ARN pol.
Dans le promoteur, qu’est-ce que le discriminateur ? (2)
1 : Situé après -10
2 : Aide à stabiliser l’enzyme sur le promoteur
Dans le promoteur, qu’est-ce que l’extension -10 ?
Remplace parfois le -35
Chez les procaryotes, comment s’effectue la liaison au promoteur (complexe fermé) ? (4 régions N-1-2-3-4-C)
1 : Reconnaît le discriminateur et participe dans l’isomérisation
2 : Reconnaît -10 et l’ouverte (complexe ouvert), par la suite, elle stabilise le brin codant de la même façon que les protéines SSB
3 : Reconnaît l’extension -10
4 : reconnaît -35 avec un motif helix-turn-helix (souvent utilisé par les protéines liant l’ADN)
Par quoi est reconnu l’élément UP ?
Sous unité alpha du cœur de l’enzyme
Qu’est-ce que le motif helix-turn-helix qui lie la région -35 ? (2)
1 : Une hélice s’insère dans le sillon majeur et interagit avec les bases d’ADN (séquence spécifique)
2 : La deuxième hélice s’attache sur la charpente de l’ADN (P-sucre)
Comment se passe l’isomérisation (complexe ouvert) chez les procaryotes ? (2)
1 : L’ADN est ouvert entre -11 et +3
2 : L’isomérisation est irréversible, mais elle a autant de chances de se produire que la dissociation d’holoenzyme de l’ADN.
Est-ce l’isomérisation est un processus énergiquement favorable ou défavorable ?
L’ADN encourt spontanément un changement de conformation énergétiquement favorable : isomérisation en complexe ouvert
Quels sont les 2 évènements qui sont produisent après l’isomérisation ?
1 : Les pinces se resserrent sur l’ADN db devant l’enzyme, la région 1 de sigma70 est expulsé du site actif qui peut alors accommoder le brin matrice (cette région est chargée - et mime l’ADN)
Comment se fait le complexe initial de transcription chez les procaryotes ? (4)
1: Par où entre l’ADN double brin
2: Par où sort la partie codante
3: Par où sort le brin matrice
4: À quel nucléotide est-ce que le db est reconstitué ?
1 : L’ADN double brin passe entre les pinces B-B.
2 : Brin codant sort par le canal NT
3 : Le brin matrice traverse le canal T
4 : Le db de l’ADN est reconstitué en -11 (dans l’enzyme)
Qu’est-ce qu’il faut faire chez les procaryotes pour poursuivre la transcription ?
Il faut se libérer du promoteur
Qu’est-ce qui se passe avant que l’ARN pol. se libère du promoteur ?
Il y a polymérisation de l’ARN, mais l’ARN polymérase ne se déplace pas : elle reste au niveau du promoteur
Qu’est-ce qui se passe durant la transition vers le complexe ternaire stable (élongation) chez les eucaryotes ? (2)
1 : L’expulsion de la région 3.2 de sigma (quelques tentatives) qui se situe au cœur du canal de sortie de l’ARN, permet le passage d’ARN naissant nécessaire pour produire des ARN plus long que 10 nt
2 : Ce changement affaiblie la liaison de sigma à la polymérase qui peut se dissocier : aide l’ARN pol. à rompre les interactions enzyme promoteur
Vrai ou faux, durant l’élongation chez les eucaryotes, la dimension de la bulle de transcription est toujours stable 6
Vrai
Qu’est-ce que l’autocorrection ?
Augmente la fidélité des transcrits
Qu’est-ce que la correction pyrophosphorolytique ?
Le dernier nt ajouté est retiré en lui remettant son groupement PPi perdu
Qu’est-ce que la correction hydrolytique ?
Retour en arrière et excision d’une séquence de quelques nt
Quand est-ce que la polymérisation de l’ARN arrête ? Repart ?
Arrête parfois lorsque l’ARN pol. rencontre des mutations, des facteurs protéiques de correction permettent de reprendre son travail
Quel est le rôle du Trasncription-repair coupling factor (TRCF) ? (3)
1 : Enlever l’ARN pol.
2 : Recruter les enzymes de réparation d’ADN Uvr A-B-C
3 : Glisse derrière l’ARN pol. et la collision permet une reprise des activités ou sa dissociation complète
Qu’est-ce qui se passe à la fin intrinsèque ou Rho dépendante (terminaison) chez les procaryotes ?
1 : La dernière séquence d’ADN à transcrire contient 2 régions riches en GC et complémentaire entre elles et une région riche de poly-A
2 : Une fois transcrites, la molécule d’ARN se plie et une tige bouche se forme suivie d’une série de U
Quel est le mécanisme après la transcription de 2 séquences G-C complémentaires ?
1 : Détachement prématuré de la 2ème séquence G-C du duplex ARN/ADN pour former la tige-boucle : elle était encore attachée à la matrice, mais les appariements ARN/ARN sont plus stables et donc favorisés.
2 : Arrêt de la polymérisation (pause)
3 : À présent, l’ARN n’est plus retenu au brin matrice que par les quelques U: L’hybridation U-A étant facilement rompue l’ARN peut être libéré du complexe de transcription
4 : L’ARN pol. se détache également
Qu’est-ce que le facteur de terminaison Rho ? (4)
1 : Hexamère
2 : Capable de lier l’ARN simple brin sur une séquence rut
3 : Se déplace le long de l’ARN en hydrolysant l’ATP comme source d’énergie
4 : Lorsqu’il attrape la polymérase, il cause la dissociation d’un complexe d’élongation, et donc la dissociation
Où se situent les régions rut ?
Elles se situent après les sites de terminaison de la traduction
Que signifie monocistonique ?
Chez les eucaryotes, 1 ARNm = 1 prot
Juste lire
Les ARN pol I et III : produisent les ARNr et d’autres petits ARN stables comme les ARNt.
Ces transcrits doivent être très abondants (>100 000 copies par cellule) pour satisfaire les besoins de la traduction.
Juste lire
L’ARN pol II : produit environ 20 000 transcrits ARNm différents/cellule.
L’abondance relative de ces transcrits varie de quelques copies à >10 000.
La pol II doit donc reconnaître des milliers de promoteurs et les transcrire avec une efficacité variable
Est-ce que la forme générale en pince de crabe de l’ARN pol. eucaryote est similaire à celle procaryote ?
Oui
Quelles sont les différences entre l’ARN pol. eucaryote et procaryote ?
L’ARN pol. II eucarypte possède plus de sous-unités en périphérie
Combien de sous-unités possède l’ARN pol. II eucaryote ?
12 sous-unités
Qu’est-ce que la sous-unité RPB1 ?
la sous-unité RBP1 a une extension C terminale qui accomplie plusieurs fonctions nouvelles comparativement à l’ARN pol. procaryote
Qu’est-ce que le domaine carboxy-terminal ?
Répétitions en tandem de l’heptapeptide Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser
Quelles sont les 2 fonctions du CTD ?
1 : Le CTD phosphorylé permet le passage de l’étape d’initiation à l’étape d’élongation en recrutant les facteurs d’élongations qui permettent d’échapper au promoteur
2 : Le CTD est impliqué dans le recrutement des facteurs de maturations des pré-ARNm
Comment varie la phosphorylation du CTD ?
Selon la phase de la transcription
Qu’est-ce que la région basale du promoteur ?
Le minimum nécessaire pour la transcription in vitro
Combien y a-t-il de séquences conservées dans les promoteurs utilisés par l’ARN pol. II ?
4
Un promoteur est constitué de combien de séquences conservées typiquement ?
2 à 3
Qu’est-ce qui remplace la sous-unité sigma chez les eucaryotes ?
Les facteurs de transcriptions généraux
Où se situe la formation du complexe de pré-initiation ?
À la boîte à TATA
Quel élément est le plus fréquent chez tous les promoteurs ?
Inr
Que sont les boîtes à TATA ?
Des séquences très activement transcrites qui contiennent un motif TATA et cette région détermine le site d’initiation
Qu’est-ce qui arrive lorsque l’on a des mutations dans la boîte à TATA ?
Diminution dramatique de la transcription, même si c’est une seule mutation
Que permettent les facteurs de transcriptions généraux (GTF) ?
Permettent l’association de l’ARN polymérase au promoteur et l’initiation de la transcription (ouverture de l’ADN + échappement au promoteur)
Les GTF sont multimériques, qu’est-ce que cela signifie ?
Composés de plusieurs sous-unités ou protomères (TFIIA, TFIIB, TFIIC…)
Quel GTF est le premier à agir ?
TFIID
De quoi est constitué TFIID ?
TBP (TATA binding protein) + 13 TAF (TBP associated factor)
Les TAF reconnaissent d’autres éléments du promoteur basal, lesquels ?
Inr ou DPE
Quel est la relation entre les TAF et TBP ?
Ils peuvent réguler l’association de TBP-TATA en cachant le site sur le TBP
In vitro, qu’est-ce qui suffit pour initier la transcription ?
TBP
Comment est-ce que TBP permet la transcription in vitro ?
C-terminal de TBP se replie dans la région TATA, établit un contact avec le sillon mineur et induit un repliement local de l’ADN.
Comment est-ce que l’association de TBP-TATA est nécessaire dans la transcription ?
Permet le recrutement des autres GTF
Vrai ou faux, TFIIB est un facteur dimérique ?
Faux, monomérique
Avec quoi est-ce que le domaine Terminal de TFIIB établit contact ? (3)
1 : Avec TBP
2 : L’élément BRE
3 : L’ADN situé après TATA
Avec quoi est en contact l’extrémité Terminale de TFIIB ?
Il s’étend vers le site d’initiation et fait contact avec Pol II. lorsqu’elle arrive. Il s’insère dans le canal de sortie d’ARN
À quoi sert le complexe que forme TFIIF et Pol II ?
Elle lie le promoteur, positionnant la polymérase au site d’initiation
Cette liaison stabilise l’agrégat ADN-TBP-TFIIB
Qu’est-ce que TFIIE ? (2)
1 : Tétramère qui se lie au complexe
2 : Création d’un site de liaison pour TFIIH
TFIIH complète le complexe d’initiation, quelles sont ses 3 activités ?
Hydrolyse de l’ATP, hélicase, phosphorylation de CTD
Comment fonctionne TFIIH ?
Elle a une activité hélicase utilisant l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP qui va permettre l’équivalent du complexe ouvert chez les bactéries. Permet la liaison de l’ADN au site actif de la polymérase, si des nucléotides sont présents, la polymérase commence à synthétisé de l’ADN.
Qu’est-ce qui se passe lorsque l’ARN pol. s’éloigne du site d’initiation ? (3)
1 : Une autre sous-unité de TFIIH phosphoryle le CTD de l’ARN pol
2 : TBP demeure liée à la boîte TATA, mais les autres facteurs se dissocient
3 : ARN pol. échappe au promoteur
En résumé, comment fonctionne l’initiation médié par les facteurs généraux ? (5)
1 : TBP lie TATA + site pour TFIIB
2 : TFIIB : donne de l’ancrage aux autres
3 : Un complexe pol. II/TFIIF embarque
4 : TFIIE : permet de recruter TFIIH
5 : TFIIH : séparation db ADN et phosphorylation du CTD de pol.
Qu’est-ce que le complexe médiateur ?
C’est un énorme complexe protéique qui contient des modificateurs de nucléosomes et des remodelant de la chromatine. Il s’associe avec l’ARN pol. II et les différents facteurs de transcriptions, activateurs et inhibiteurs.
Qu’est-ce qui se passe si on élimine une sous unité du complexe médiateur ?
Cela n’affecte généralement l’expression que d’un sous-ensemble de gènes
Que permet la phosphorylation de CTD ?
Le recrutement des facteurs d’élongation
À quoi servent les facteurs d’élongation ? (3)
1 : Synthèse plus rapide de l’ARN
2 : Certains d’entre eux aident à la correction
3 : D’autres agiront pendant la maturation de l’ARN
Comment peut on contrôler quel facteur d’élongation sera recruter par CTD ?
En phosphorylant l’acide aminé spécifique du facteur désiré
Que permet le complexe médiateur ?
Il permet de dérouler le promoteur. Une fois que le CTD est phosphorylé et la pol. échappe au promoteur, il se détache
Par quoi les nucléosomes sont modifié durant l’élongation ?
Les FACT
Quel est le rôle des FACT ?
Enlever un dimère H2A-H2B devant l’ARN pol. pour dérouler et la laisser passer en plus de les replacer une fois qu’elle passe
Quand est-ce que la polymérisation arrête ?
Jusqu’à la séquence dictant le clivage et la polyadénylation (poly-A signal: PAS)
Comment se fait la phase de terminaison chez les eucaryotes ?
Le complexe protéique responsable du clivage de la polyadénylation du pré-ARNm s’attache en avance au CTD-P.
Lorsque le signal poly-A est transcrit, le complexe se déplace du CTD vers cette séquence signal. Il coupe l’ARNm et ajoute 200 adénine sur son bout 3’.
Que fait l’ARN polymérase lorsque la majorité de son ARN est enlevé par le complexe protéique responsable du clivage ?
Continue de transcrire
Comment est-ce que la transcription se termine ?
La protéine Rtt103 lie le CTD et recrute Rat1, lorsque Rat1 attrappe la polymérase, la transcription se termine
Qu’est-ce que le modèle torpille ?
Le modèle où rat1 doit attraper la polymérase pour que la transcription se termine
