Transcription chez les eucaryotes Flashcards
À quel endroit se déroule la transcription chez les eucaryotes ?
Dans le noyau
Contrairement au procaryotes, la _______________ et la __________________ ne peuvent être couplées chez les eucaryotes
transcription et traduction
Les gènes eucaryotes constituent des unités de transcription monocistroniques, qu’est-ce que cela signifie
Que l’ARN polymérase synthétise un seul gène.
Les gènes codant pour les protéines sont ________
morcelés
Quand on dit que les gènes codant des protéines sont morcelés, qu’est-ce que l’on souhaite dire ?
Ils sont constitués d’une succession de séquences codantes (exons) et de séquences non codantes (introns).
c’est quoi un introns
séquences non codante
c’est quoi exons ?
séquences codantes
c,est quoi le synomyme de l’ARN prémessager ?
ARNhn (heterogeneous nuclear)
Qu’est-ce qu’un ARNhn ou ARN pré-messager
ARN
précurseur qui devra subir une étape supplémentaire (épissage) avant de devenir l’ARNm
–> maturation de l’ARNm
Chez les eucaryotes, la transcription est assurée par ______ ARN polymérase distinctes, quelles sont elles et pourquoi elles codent ?
3
ARN polymérase I → ARNr(sauf ARN 5S)
- ARN polymérase II → ARNm
- ARN plymérase III → ARNt, ARN 5S, ARNsn
L’initiation de la transcription par les 3 polymérases nécessite (1)____________________ qui vont reconnaître les éléments des (2)_____________, (3) _____________ et ____________ la polymérase et aider la polymérase dans les étapes initiales de la transcription
1.facteurs généraux de transcriptions
2. Promoteurs
3. Recruter et orienter
Qu’est-ce qui est nécessaire à toute les polymérases ?
Toutes les polymérases nécessitent la TBP (TATA-binding protein) qui se fixe en amont du site
initiateur de la transcription.
Quels sont les 3 types de promoteur pour la transcription ?
- promoteur minimal
- promoteur proximal
- promoteur distal
Qu’est-ce que le promoteur minimal ?
la plus petite unité nécessaire et suffisante à l’initiation de la transcription par l’ARN pol II et les facteurs généraux de la
transcription.
est incapable à lui seul d’assurer une transcription efficace du gène qu’il contrôle
c’est quoi les 2 types de promoteur minimal ?
- ceux contenant une boîte TATA entourée de régions riches en GC Gènes fortement régulés (type cellulaire particulier ou stade particulier du cycle cellulaire)
- ceux contenant un élément aval (DPE, downstream promoter element ou MTE, motif ten element).
C’est quoi le promoteur proximal ?
Modules positionnés jusqu’à -200 en amont
Éléments principaux :
- boîte CAAT (entre -212 et -57) reconnue par les facteurs de transcription CTF/NF1 et CBF/NFY
- Boîte GC (positionnée entre boîte TATA et la boîte CAAT) reconnue par le facteur de transcription Sp1
- Ce sont des éléments activateurs de la transcription. Elles contrôlent la fréquence de la transcription.
Le promoteur (1)____________ associé au promoteur (2)____________ constitue le promoteur (3)______________ qui permet une expression de base du gène
- promoteur minimal
- Promoteur proximal
- Promoteur basal
Concernant le promoteur distal :
Quels est son rôle principal ?
–Composé de courtes séquences pouvant soit stimuler (enhancer), soit réprimer (silencer) la
transcription.
–> donc active ou ralenti la transcription
Concernant le promoteur distal, ou est-il situé ?
Éléments souvent situés assez loin du gène (jusqu’à 100 000 nucléotides) soit en aval ou en amont
du site initiateur de la transcription (dans des introns ou des exons).
Comment le promoteur basal régule la transcription ?
–Ils fixent des facteurs de transcriptions spécifiques qui recrutent, par des interactions protéines
protéines avec d’autres facteurs de transcription et/ou des co-facteurs, la machinerie basale de la
transcription et ainsi régulent la transcription.
vrai ou faux, le promoteur distal implique le repliement de la molécule d’ADN ?
vrai
Bref, la promoteur basale est un mécanisme …
Mécanisme de régulation qui permet d’ajuster le taux de transcription aux besoins cellulaires
Qu’est-ce que sont les facteurs de transcription ?
Protéines qui peuvent se fixer sur des séquences spécifiques de l’ADN
quels sont les domaines des facteurs de transcription ?
- Domaines de fixation à l’ADN
- Domaines d’activation (ou de répression) de la transcription
- Domaines de liaison à un ligand (dans de nombreux cas)
Caractéristiques des domaines de fixation à l’ADN
présentent des structures tridimensionnelles bien définies –> utilisation fréquentes d’hélice alpha
Caractéristiques des domaines d’activation (ou de répression) de la transcription
- Induisent l’interaction avec les autres protéines participant à la régulation de l’expression génique
- Moins bien conservés et moins bien structurés que les domaines de fixation à l’ADN mais avec un pourcentage inhabituel d’acides aminés particuliers (ex riches en Pro, riches en Glu, hélices α riches en aa négatifs,…)
Caractéristiques des domaines de liaison à un ligand (dans de nombreux cas)
Classiquement retrouvés dans les récepteurs nucléaire, ce qui permet de reconnaître
spécifiquement un ligand donné (par exemple, une hormone stéroïdienne) et d’activer les gènes
cibles du récepteur
Action de la polymérase II : Nomme les 4 étapes de la formtion du complexe de pré-initiation de la transcription.
1) reconnaissance de la boîte TATA par TFIID
2) Stabilisation par TFIIA et TFIIB1
(TFIID, TFIIA, TFIIB = facteurs de transcription généraux) –> permettent de positionner Pol II correctement au site d’initiation
3) Recrutement de l’ARN Pol II associée à TFIIF
4) Recrutement de TFIIE et TFIIH pour former le complexe fermé de pré initiation.
Quelle est le rôle du complexe multiprotéique (médiateur) dans le complexe de pré-initiation de la transcription ?
le médiateur fait le pont entre les activateurs de la transcription et pol II
Quelle est l’étape dans le complexe de pré-initiation est créer ?
Initiation de la transcription
Décrit l’action de la polymérase II dans l’étape de l’initiation
- Ouverture de l’ADN bicaténaire sur 10-15 nucléotides pour former une bulle de transcription
- cela est réalisé par l’activité hélicase de TFIIH (ATP-dépendante)
- TFIIE recrute TFIIH en aval de site d’initiation et module l’activité enzymatique de TFIIH - Incorporation des premiers nucléotides (synthèse peut être avortée tant que 4 nucléotides ne sont pas incorporés)
- TFIIH (possède aussi une activité kinase) phosphoryle des sérines (Ser5P) dans le domaine C-terminal (CDT) de pol II –> permet l’échappement de son promoteur.
- Dissociation des facteurs TFIID, TFIIA/B, TFIIE, TFIIH et du médiateur de l’ARN Poll
quel est le rôle de TFIID ?
reconnaissance de la boite TATA de l’ADN
quel est le rôle de TFIIA et TFIIB?
Stabilisateurs de TFIID sur la boite TATA
quoi le rôle TFIID, TFIIA et TFIIB ensemble ?
tous des facteurs de transcription généraux –> permettent de positionner correctement pol II au site d’initiation
quoi le rôle de TFIIF ?
est associé à l’ARN pol II
quoi le rôle de TFIIE ?
recrute TFIIH en aval du site d’initiation et module l’activité de TFIIH
quoi l’activité de TFIIH ?
- ouvre l’ARDN sur 10 -15 nucléotide pour former une bulle de transcription
- aussi une activité kinase qui permet de phosphoryler des sérines dans le domaine c-terminal de Pol II –> va permette l’échappement de l’enzyme de son promoteur
Explique l’action de l’ARN polymérase dans son rôle de l’élongation
- Après l’échappement du promoteur, Pol II (via sont CDT-Ser5P) recrute un complexe de pause comprenant les protéines NELF et DSIF
- arrêt de la transcription après 20-25 nucléotides
- mise en place de la coiffe
- Une phosphatase déphosphoryle une partie des CTD-Ser5P
- Des facteurs d’élongation (P-TEFb et TFIIS) prennent la place des facteurs d’initiation
- P-TEFb phosphoryle CTD-Ser2P et également NELF et DSIF
- Relargage de NELF et activation de DSIF comme facteur d’élongation
- TFIIS stimule le taux d’élongation en aidant la polymérase en pause à reprendre la transcription
- Le domaine CTD-Ser2P va également recruter la machinerie d’épissage et de polyadénylation
(vte d’élongation = environ 3-4 kb/min)
qui suis-je ?
via son CDT-Ser5P, la pol II recrute un complexe de pause nous comprenant tous les deux
- protéines NELF et DSIF
qui suis-je ? je déphosphoryle une partie des CTD-Ser5P
phosphatase
qui suis-je ?
Nous sommes 2 facteurs d’élongation qui prenons la place des facteurs d’initiation
P-TEFb et TFIIS
qui suis-je ?
je phosphoryle : CTD-Ser2P et aussi NELF et DSIF
P-TEFb
qui suis-je ?
je vais m’activité (suite a une phosphorylation) et je vais devenir un facteur d’élongation
DSIF
qui suis-je ?
je stimule le taux d’élongation en aidant la polymérase en pause à reprendre la transcription
TFIIS
qui suis-je ?
je vais recruter la machinerie d’épissage et de polyadénylations
Le domaine CTD-Ser2P
Action de l’ARN polymérase II, comment se fait la terminaison ?
Terminaison de la transcription par l’ARN polymérase II est encore mal connue.
La terminaison se fait en aval d’un signal de polyadénylation par clivage de l’ARN.
L’ARN polymérase II synthétise un ARNm précurseur qui doit subir des modification post
transcriptionnelles pour devenir un ARNm mature. Ces modifications sont contrôlées par quoi ?
par le domaine C-terminal (CTD) de l’ARN polymérase
Quelles sont les 3 modifications essentielles pour que l’ARNm puisse être exporté hors du noyau et qu’est-ce que ces modifications permettent ?
- addition d’une coiffe à l’extrémité 5’
- addition d’une queue de polyA à l’extrémité 3’
- épissage (on enlève les introns et on garde uniquement les exons)
Elles offrent une protection contre les nucléases
comment se fait l’addition de la coiffe ?
- Guanine modifiée par méthylation, liée à l’extremité 5’ du pré-ADNm par une liaison 5’-5’ triphosphate
- Donc l’extremité 5’ est maintenant une GMP, ce qui limite la réactivité de cette extremité et sa reconnaissance par
les exonucléases. La protéine CBP (Cap binding protein) se fixe sur la coiffe.
Quelle protéine se fixe à la coiffe ?
CBP
L’extrémité coiffe devient une …
GMP (guanine a été modifiée par méthylation)
comment se déroule l’addition d’une queue polyA à l’extrémité 3’ ?
- L’addition se fait après la terminaison de la transcription.
- Elle est catalysée par un complexe enzymatique recruté par le domaine CTD.
- Signal de polyadénylation (AAUAAA)
- Polymérase polyA catalyse l’addition de résidus adénylate (ne nécessite pas de matrice)-ajout de 200-300 résidus
Par quoi est catalyser l’ajout d’une queue polyA ?
complexe enzymatique recruté par le domaine CTD
qu’est-ce que permet l’épissage ?
L’épissage permet d’éliminer les séquences non-codantes (introns) de pré-ARNm et de lier
entre eux les exons (régions codantes).
L’épissage est assuré par quoi ?
complexe de différentes petites ribonucléoprotéines (snRNP) appelé spliceosome.
chaque snRNP contient un petit ARN nucléaire qui sont …
(U1, U2, U4, U5 et U6)
tout sauf U3..
nomme les étapes de l’épissage avec les U
- U1 s’associe à la jonction de 5’ de l’intron
- U2 s’associe à la boite de branchement
- U4 associé à U6 rapproche U1 et U2, réalisant ainsi un bon entre la jonction 5’ de l’intron et la boite de branchement.
- U5 s’associe à son tour et rapproche les bord 3’ et 5’ des exons à suturer
- le 2’-Oh du A de la boite de branchement coupe la jonction 5’ de l’intron
- Le 3’-OH du nucléotide en 3’ de l’exon amont coupe l’autre jonction
- l’ARN épissé et l’intro en “lasso” sont libérés
qui suis-je ?
dans l’épissage, je m’associe à la boite de branchement
U2
qui suis-je ?
dans l’épissage, nous créons un pont entre la jonction 5’ de l’intron et la boite de branchment
U4 associé à U6
qui suis-je ?
dans l’épissage, je m’associe à la jonction 5’ de l’intron
U1
qui suis-je ?
dans l’épissage, je m’associe en dernier et je rapproche les bords 3’ et 5’ de exons à suturer
U5
qui suis-je ?
je coupe la jonction 5’ de l’intron dans l’épissage
le 2’-OH de A de la boite de branchement
