Transcription de l'ADN Flashcards
Quel est le flux de l’Information génétique?
Réplication - ADN en ADN
Transcription - ADN en ARN
Traduction - ARN en Protéine
Le mécanisme de transcription génère un polymère de _ ?
ribonucléotides
Le polymère généré par le mécanisme de transcription est synthétisé par quoi?
par une ARN polymérase
Quelle est la polarité de la synthèse de l’ARN par l’ARN polymérase?
L’ARN polymérase synthétise de 5’ à 3’
L’ARN fait la synthèse du brin d’ARN à partir de quel brin de l’ADN?
L’ARN est synthétisé sur le brin matrice (il en est une copie complémentaire)
Le brin matrice de l’ADN (celui qui est transcrit) est lu de quel côté à quel côté?
De 3’ à 5
La synthèse de l’ARN par l’ARN polymérase se fait sur le brin _ et est donc complémentaire avec le brin _, puis est une copie presque conforme au brin _ en raison de la complémentarité des brins d’ADN.
- matrice
- matrice
- codant
L’ARN synthétisé a la séquence du brin d’ADN _, mais avec des _ au lieu de _, et des _ au lieu de T
- codant
- ribonucléotides
- désoxyribonucléotides
- U
Quelle sont les 3 différences entre la structure de l’ARN vs celle de l’ADN?
ARN:
- Possède un ribose (sucre, pentose) au lieu d’un désoxyribose
- Il y a donc la présence d’un OH sur le deuxième carbone du cycle qui rend la molécule beaucoup moins stable que l’ADN
- U au lieu de T
Par convention, dans un schéma/dessin, quel brin de l’ADN est toujours représenté sur le dessus?
Le brin codant
Quelles types de structures l’ARN a t-elle? Pour quelle(s) raison(s)?
- Structure secondaire
- Structure tertiaire
En raison des interactions entre ses bases (des ponts H formant des appariements, puis des boucles et des hélices)
Qu’est ce qu’un pseudoknot?
Appariement de bases entre deux régions simple-brin de boucles d’ARN
L’ARN possède t-elle des pseudoknot?
Oui
Quelle est la molécule/protéine qui permet/qui fait la transcription de l’ADN en ARN?
L’ARN POLYMÉRASE
Au fur et à mesure de la synthèse d’ARN par l’ARN polymérase on remarque quoi avec l’ADN et avec l’ARN?
Déroulement de l’ADN + polymérisation de l’ARN d’un côté de l’ARN polymérase (vers l’avant) et sortie de l’ARN nouvellement polymérisé de l’autre côté de l’ARN polymérase (vers l’arrière)
Après avoir effectué la transcription, que se passe-t-il avec l’ADN?
Reformation de la double hélice en arrière de l’ARN polymérase
Quelle structure particulière retrouve-t-on à l’intérieur de l’ARN polymérase?
L’hétéroduplex
Qu’est-ce que l’hétéroduplex?
Une courte région d’hélice hybride ADN/ARN formée transitoirement à l’intérieur de l’ARN polymérase lors de la transcription de l’ARN (~9 nucléotides)
Caractéristiques des ARN Polymérases (5)
- L’ARN polymérase synthétise l’ARN en copiant d’un brin matrice d’ADN
- Transcrit de 5’ à 3’ (brin matrice de l’ADN doit être lu de 3’ à 5’)
- Ne nécessite pas d’amorce (pas de besoin de bout 3’ -OH)
- La transcription n’a pas à être aussi précise que la réplication d’ADN
- Crée des liens phosphodiesters entre les nucléotides en son site actif
Pourquoi la transcription d’ARN faite par les ARN polymérases n’a pas à être aussi précise que la réplication d’ADN?
Puisque les erreurs ont une durée de vie limitée correspondant à la durée de vie du transcrit (ARN est synthétisé et dégradé juste après)
Comment se nomme le point précis où commence la transcription de l’ADN en ARN (site d’initiation de la transcription SUR L’ADN)?
Promoteur
Comment se nomme le point précis où se termine la transcription de l’ADN en ARN (site terminaison de la transcription SUR L’ADN)?
Terminateur
Le promoteur et le terminateur sont des séqueunces en _
ADN
Chez les procaryotes, lors de la transcription, de quoi a besoin la polymérase pour initier et terminer la transcription? (2)
- Des facteurs protéiques
- Des signaux dans l’ADN
Qu’est ce que le facteur sigma chez les procaryotes?
- Le facteur sigma s’associe à la polymérase avant de s’associer au promoteur pour former le complexe d’initiation de la transcription
- Il aide à choisir le type de promoteur: facteur de spécificité
Où est recrutée l’ARN polymérase lors de l’initiation de la transcription?
Au niveau du promoteur
Où est relâchée l’ARN polymérase de l’ADN lors de la terminaison de la transcription?
Au niveau d’un signal de STOP
Quelle est la fonction des facteurs sigmas chez les procaryotes?
Ils s’associent à la polymérase pour former le complexe d’initiation de la transcription et ainsi aider à trouver le bon promoteur
L’ARN polymérase est recrutée au niveau du _ avec le facteur _
- promoteur
- sigma
La transcription se fait dans quel sens?
5’ → 3’
Quand est-ce que le facteur sigma est relâché?
Le facteur sigma est relâché quelques 10 nucléotides après initiation de la transcription
Quand est-ce que l’ARN polymérase est relâchée?
L’ARN polymérase est relâchée de l’ADN au niveau d’un signal de stop (arrêt de la transcription)
Quelles sont les 3 grandes étapes de la transcription
- Initiation
- Élongation
- Terminaison
Qu’est ce qu’une séquence consensus/séquence canonique?
Ordre calculé (%) des nucléotidiques (acides nucléiques) ou acides aminés (protéines), trouvés à chaque position dans un alignement de séquences (on aligne plusieurs gènes pour voir s’il y a une séquence qui se répète)
Pourquoi la séquence consensus/séquence canonique est elle pertinente et utile?
- Elle permet de représenter les résultats d’alignements de séquences multiples dans lesquels des séquences apparentées sont comparées les unes aux autres
- Des pourcentages des motifs de séquences similaires sont calculés
Un exemple d’alignement de séquences et de séquence consensus important dans la transcription chez les procaryotes est…?
La région du promoteur des Procaryotes (+ on s’approche de cette séquence de promoteur, + le promoteur est fort)
Quelle est la conséquence du fait que le promotteur dans l’ADN s’approche physiquement de la séquence idéale (la séquence la plus fréquente)
Plus on s’approche de cette structure, plus le promotteur va être fort (et inversement)
Sigma est un facteur nécessaire à _ de la transcription qui permet
la _ du gène à transcrire
- l’initiation
- sélection du promoteur
Combien y a t-il de facteur(s) sigma chez les procaryotes?
Plusieurs facteurs sigma
Le facteur sigma chez les procaryotes s’associent à la polymérase pour former le complexe d’initiation de la transcription après ou avant de lier au promoteur?
Avant!
Qu’est-ce que les facteurs sigma bactériens reconnaissent?
Une paire de courts motifs (séquences) conservés appelés boîtes -10 et -35
Qu’est ce qui détermine les nom des boîtes -10 et -35?
Leur distance du site d’initiation de la transcription (le nombre de nucléotides qui les séparent)
La position de la séquence consensus (boîtes -10 et -35) dicte 2 choses, lesquelles?
1- Le brin à utiliser (sup ou inf)
2- Le sens de la transcription (droite ou gauche, convergente ou divergente)
Qu’est ce que la séquence consensus des promoteurs?
Une séquence idéale de promoteur obtenue par analyse statistique des fréquences des bases à chaque position
Plus la séquence d’un promoteur est _ à la séquence consensus (idéale) plus _ sera l’affinité du facteur sigma et plus _ sera l’efficacité _ de la transcription → promoteur plus _
- similaire
- grande
- grande
- d’initiation
- fort
Où est retrouvée la séquence TATAAT?
Environ 10 paires de bases en amont du site d’initiation de la transcription (promoteur procaryote)
À quoi sert la séquence TATAAT?
Sert de point de repère pour l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription chez les procaryotes
Comment se fait la reconnaissance moléculaire entre l’ADN et le complexe d’initiation de la transcription?
Grâce aux forces faibles (liaisons chimiques faibles)
1- Forces de Van der Waals
2- Ponts hydrogène
3- Liens ioniques
4- Interactions hydrophobes
Les procaryotes possèdent typiquement plusieurs facteurs sigmas, chacun ayant sa propre spécificité de séquence OU tous la même séquence?
Chacun ayant sa propre
spécificité de séquence
Les facteurs sigma interagissent avec _(1)_ et sont responsables de _(2)_?
- L’ARN polymérase
- La reconnaissance de la séquence promotrice sur l’ADN
L’ARN polymérase est relâchée de l’ADN au niveau d’un signal de terminaison ce qui induit…
… un arrêt de la transcription
Où se trouve le signal de terminaison de la transcription encodé par l’ADN?
A l’extrémité 3’ de l’ARN néosynthétisée
Que permet la séquence d’ARN transcrite du signal de terminaison?
La formation d’une tige-boucle
(hairpin, épingle à cheveux) qui crée une contrainte au niveau du complexe de l’ARN polymérase
Que fait la formation d’une tige-boucle au niveau de l’ARN néosynthétisée?
Cela favorise le détachement de l’ARN polymérase
La partie tige de la séquence en tige-boucle est riche en quoi et pourquoi?
Riche en G-C → plus solide
La séquence en tige-boucle riche en G-C est suivie d’une série de quoi et pourquoi?
de U → se détache plus facilement des A (hétéroduplex) car la liaison est plus faible
La séquence en tige-boucle qui est riche en G-C et qui est suivie d’une série de U cause quoi?
Elle cause la terminaison de la transcription chez les procaryotes
Comment la tige-boucle G-C peut induire la fin de la transcription chez les procaryotes?
La tige va tirer sur l’ARN et comme la liaison U-A est faible, l’ARN et l’ARN polymérase se décrochent facilement et c’est la fin
Combien d’ARN polymérases sont utilisés par les cellules eucaryotes pour produire différents types d’ARN?
3
Quels sont les différents type d’ARN produits par les différentes ARN polymérases dans une cellule eucaryote? (4)
1- ARNm qui codent pour les protéines (ARN polymérase II)
(ARNnc ARN non-codants (miRNA, lncRNA))
2– ARNr qui composent les ribosomes (ARN polymérase I)
3- ARNt qui servent d’adaptateurs lors de la synthèse protéique (ARN polymérase III)
4- Petits ARN qui sont utilisés dans différents processus cellulaires (mais ne codent pour rien) (ARN polymérase III) –> ex: snRNA, snoRNA
Qu’est ce que le signal d’initiation dans un promoteur eucaryote typique? (3 éléments)
- La boîte TATA située environ 25 paires de bases en amont du site d’initiation de la transcription (la + importante)
- La CAAT box à -80
- La GC box à -100
À quoi sert la boîte TATA chez les cellules eucaryotes?
Sert de point de repère pour l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription
Quelles structures reconnaissent la boîte TATA et que permettent-elles?
Des facteurs généraux de la transcription reconnaissent et se lient à ces séquences de la boite TATA pour qu’ARN polymérase puisse intimement s’y fixer
Autre que la boîte TATA, quelles sont les autres structures impliquées dans la régulation des gènes chez les cellules eucaryotes? (3)
Des séquences d’ADN conservées (-80, -100, enhancers)
Où sont transcrits et modifiés simultanément les ARN des eucaryotes?
Dans le noyau des cellules
L’ARN est constamment _ et _ afin d’assurer une _
- Synthéthisée (ARN polymérase)
- Dégradée (ribonucléoses)
- Régulation stricte de son abondance
Qu’est ce qui régule l’abondance (quantité totale) d’ARN dans la cellule? (2)
- Régulée au niveau de l’initiation de la synthèse (transcription)
- Aussi régulation au niveau
de sa dégradation
Dans le cytoplasme des eucaryotes la demi-vie des ARNm est de _ ?
quelques minutes à quelques heures
En moyenne, la demi-vie de la plupart des ARNm est _ ?
N’est pas très longue (4.8 min)
Qu’est ce que la demi-vie?
Le temps que ça prend pour arriver à 50% d’abondance
Qu’est ce que la régulation de l’expression génique et pourquoi est-ce important?
Le contrôle de la transcription, car les cellules et les organismes doivent s’adapter aux conditions changeantes
de leur environnement.
L’adaptation des cellules à leur environnement implique quoi?
Des changement des patrons d’expression des gènes (de leur transcription)
Quels sont les changements des patrons d’expression des gènes possibles? (2)
- Certains gènes sont induits
- Certains gènes sont réprimés
Que permet la régulation de la transcription (quel est le but principal)?
Elle permet l’expression d’un gène au « bon moment », selon les besoins de la cellule
L’efficacité de la transcription détermine quoi et a donc un effet sur quoi?
- détermine la quantité d’ARN produit
- a un impact sur la quantité de protéines traduites
Est ce que tous les gènes sont transcrits (exprimés) avec la même efficacité?
Non!!!
Qu’est ce qui détermine le niveau de ARNm synthétisé?
Le taux de transcription (et non la vitesse, car l’ARN polymérase synthétise toujours à la même vitesse)
Qu’est ce qui détermine combien de protéine seront synthétisées?
Le taux de transcription (et non la vitesse, car l’ARN polymérase synthétise toujours à la même vitesse)
Qu’est ce qui régule le taux de transcription d’un gène?
Le taux de transcription est régulé au niveau de l’initiation par la séquence du promoteur et les facteurs de transcription spécifiques que s’y attachent
Que pouvons-nous dire sur la vitesse d’élongation de la transcription (ARN polymérase avance comment)?
La vitesse reste toujours la même
Par quoi l’initiation de la transcription est-elle contrôlée?
Des facteurs protéiques
Certaines protéines se liant aux séquences de régulation sont des _ de la transcription et d’autres facteurs, sont des _ de la transcription
- activateurs
- répresseurs (inhibiteurs)
Rôle des facteurs activateurs de la transcription
Ils facilitent l’assemblage des
facteurs généraux de transcription et de la polymérase sur le promoteur
Rôle des facteurs répresseurs (inhibiteurs) de la transcription
Ils empêchent l’assemblage des facteurs généraux de transcription et de la polymérase sur le promoteur (séquences qui inhibent la formation du complexe d’initiation)
La régulation de la transcription se fait par des facteurs protéiques _ qui _
ou _ la transcription (il en déterminent donc la _)
- spécifiques
- stimulent
- inhibent
- force
Les facteurs qui régulent la transcription de l’ADN en ARN se lient où?
Ces facteurs se lient à des régions de contrôle spécifiques de la transcription sur l’ADN en amont du promoteur (et même en aval)
Comment appelle-t-on les séquences qui activent la transcription?
Enhancers
Comment appelle-t-on les séquences qui inhibent la transcription?
Silencers
Quel est le mécanisme (quelques étapes très simples) des séquences régulatrices? (intro + 2 étapes)
En se liant l’ADN, les facteurs activateurs ou répresseurs favorisent ou empêchent l’assemblage de l’ARN
polymérase et des protéines de transcription au niveau du promoteur:
1. Des protéines spécifiques reconnaissent les séquences spécifiques de nucléotides (enhancers ou silencers) et s’y lient
2. Leur liaison à l’ADN entraine un changement de conformation de ces complexes et de l’ADN, résultant en activation ou inhibition de la transcription
Que peuvent faire les facteurs d’activation de la transcription pour encourager la traduction? (3)
- Peuvent recruter des facteurs généraux de la transcription
- Peuvent recruter l’ARN polymérase
- Peuvent attirer des complexes du remodelage de la chromatine (pour exposer les gènes à transcrire)
Qu’est-ce qu’un facteur spécifique de transcription?
Une protéine qui lie l’ADN et qui influence la transcription positivement (activateur) ou négativement (répresseur)
Les facteurs spécifiques de transcription comprennent tous quoi? (2)
1- Un domaine de liaison à l’ADN
2- Un domaine d’activation (protéine d’activation) ou un domaine de répression (protéine de répression)
Qu’est ce qui arrive lorsque la protéine activatrice se lie à la séquence enhancer pouvant se trouver à des milliers de pb du site d’initiation de la transcription? (2)
- Cela cause une boucle d’ADN
permettant l’interaction malgré la distance de la protéine activatrice à l’ARN polymérase - Cela favorise aussi la formation d’un complexe d’initiation de la transcription:
(Facteur généraux de
transcription + ARN polymérase)
Comment appelle-t-on le domaine spécifique de liaison à l’ADN pour les facteurs de transcription?
DBD
Comment appelle-t-on le domaine spécifique d’activation à l’ADN dans les facteurs de transcription?
TAD (pour les protéines d’activation)
Quel est l’exemple commun d’une cellule qui doit s’adapter aux conditions changeantes de son environnement
Hormones glucocorticoïde
(Dans le cas d’effort physique, il y a production de glucocorticoïdes. Cela favorise la transformation du glycogène (réserve énergétique) en glucose)
La transformation du glycogène (réserve énergétique) en glucose est possible grâce à quoi?
grâce à la présence de l’enzyme convertissant le glycogène qui n’est pas constamment présente dans la cellule, elle est synthétisée seulement au besoin
** Sa synthèse est modulée par la présence de glucocorticoïdes **
Les facteurs spécifiques de transcription agissent en _ protéiques qui s’associent aux _ (des séquences d’ADN),
à _ ou à _ du site d’initiation de la transcription
- complexes
- régions régulatrices du gène
- proximité
- distance
Les facteurs de transcription (TF) qui se lient à l’ADN et les complexes protéiques qui se lient à ces facteurs déterminent quoi?
Ils déterminent l’efficacité/la vitesse d’initiation de la transcription qui varie d’un gène à l’autre et d’une condition à une autre (la somme des signaux fait une résultante, soit le différentiel entre le nombre d’activateurs VS de répresseurs)
Le complexe d’initiation de la transcription (ARN polymérase + facteurs généraux de la transcription) est-il identique pour la transcription de tous les gènes ou est-il unique à chaque cellule?
Le complexe d’initiation de la transcription est identique pour la transcription de tous les gènes
Qu’est ce qui permet de rendre chacun de nos gènes spécifiques et uniques si le complexe d’initiation de la transcription est identique pour tous les gènes?
Les facteurs de transcription et complexes protéiques se liant aux régions régulatrices des gènes
EXEMPLE POUR L’ACTIVATION DE LA TRANSCRIPTION
Dans le cas du remodelement de la chromatine, quel est l’activateur? (2 choix)
Soit:
1. Recrutement d’acétylase d’histone par facteur de transcription activateur de queues d’histones acétylées, pour ainsi donner une meilleure accessibilité à l’ADN
2. Recrutement du complexe de remodelage de la chromatine pour faire glisser nucléosomes masquant le
promoteur)
EXEMPLE POUR L’ACTIVATION DE LA TRANSCRIPTION
Après le remodelage de la chromatine pour accessibilité du promoteur que se passe-t-il?
Recrutement des facteurs généraux de la transcription + ARN polymérasE
EXEMPLE POUR L’ACTIVATION DE LA TRANSCRIPTION
Dans le cas du remodelement de la chromatine, quel est le répresseur?
Déacétylases d’histones: effet inverse des activateurs (referment la chromatine)
Qu’est-ce qu’un facteur spécifique de transcription?
Une protéine qui lie l’ADN et qui influence la transcription positivement (activateur) ou négativement (répresseur)
En plus d’un domaine spécifique de liaison à l’ADN (DBD) et un domaine d’activation (TD)/de répression, les facteurs spécifiques de transcription peuvent contenir…
… un domaine de réponse à un signal (SSD)
