TRANSCRIPTION DE L'ADN Flashcards
De façon simple, que veut dire réplication
ADN –> ADN
De façon simple, que veut dire transcription?
ADN –> ARN
De façon simple, que veut dire traduction?
ARN –> protéine
ARN est une molécule composée de..
-Base azotée : Adénine, URACILE (thymine sans groupement méthyl (CH3), Guanine et Cytosine
-Sucre d’ARN : ribose R (gorupement hydroxyle-OH sur le carbone 2’)
-Groupement phosphate : attaché au carbone 5’ du pentose
-ARN a une structure secondaire et tertiaire (à cause de l’interaction entre les bases)
Décrire la structure secondaire de l’ARN
Appariements internes au sein d’une molécule SIMPLE BRIN = hélice (tiges) et des régions non appariées (boucles)
Pseudoknot : appariement de bases entre 2 régions simple-brin de boucles (particularité des ARN) (un simple brin qui se replie d'une manière à créer des appariements entre les bases qui composent ce simple brin)
Description structure tertiaire de l’ARN
Repliement 3D (ex. ARNt ou les ARN ribosomiques)
L’ARN polymérase (Transcriptase) synthétise/transcrit dans quel sens et de quelle façon?
De 5’ à 3’ en copiant de façon complémentaire sur un brin matrice d’ADN qui lui est lu de 3’ à 5’
L’ARN transcrit aura la même séquence que le brin d’ADN codant, mais…
-avec des ribonucléotides au lieu de désoxyribonucléotides
-uracile au lieu de thymine
Comment se fait le déroulement de l’ADN?
Déroulement de l’ADN au fur et à mesure de la synthèse d’ARN par l’ARN polymérase et ensuite reformation de la double hélice en arrière de l’ARN polymérase
Hétéroduplex : courte région d’hélice hybride ADN/ARN formée transitoirement (longue d’environ 9 nucléotides)
Définir hétéroduplex
Hétéroduplex : courte région d’hélice hybride ADN/ARN formée transitoirement (longue d’environ 9 nucléotides)
Est-ce que l’ARN polymérase nécessite une amorce?
L’ARN polymérase ne nécessite pas d’amorce : la transcription 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
L’ARN polymérase crée quel type de lien entre les nucléotides en son site actif?
Des liens phosphodiester
Qu’est-ce que la polymérase nécessite pour initier et terminer la transcription?
La polymérase nécessite des facteurs protéiques et des signaux dans l’ADN pour initier et terminer la transcription
Comment est-ce que l’ARN polymérase “sait” où commencer la transcription et où la terminer?
-il faut des séquences sur l’ADN qui signalent INITIATION ET TERMINAISON (promoteur et terminateur)
-la transcription commence et se termine donc à des endroits précis sur l’ADN
Nommez le site d’initiation de la transcription
PROMOTEUR
Séquence de désoxyribonucléotides (ADN) qui se trouve vers l’extrémité 3’ (OH) du brin ADN matrice = amont de l’origine du gène
Le complexe d’initiation de la transcription à quoi de spécial?
Le complexe d’initiation de la transcription est identique pour la transcription de TOUS LES GÈNES = assemblage des facteurs généraux de transcription et de la polymérase sur le promoteur
Nommez le promoteur des procaryotes
TATAAT (-10) située à environ 10 paires de bases en amont du site de liaison
Nommez le promoteur des eucaryotes
TATA (-25) située environ 25 paires de bases en amont du site d’initiation
Riche en G-C suivi d’une série de U
Comment se nomme le site de terminaison de la transcription?
Terminateur
Séquence de ribonucléotides (pré-ARNm) qui forme une structure en épingle/hairpin/rige boucle dans l’ARN
AAUAAA (agit également comme signal de la polyadénylation)
Transcription chez les procaryotes, nommez les 6 étapes de façon SIMPLE
- Liaison entre ARN polymérase et le facteur sigma via des liaisons faibles, complexe initiation
- Le contact de l’ARN poly avec le promoteur
- Initiation de la synthèse d’ARN à 50 ribonucléotides/seconde
4 et 5. Relâchement du facteur sigma ET élongation - Rencontre du signal de terminaison
Transcription chez les procaryotes : étape 1 - description complète
Liaison entre ARN polymérase et le facteur sigma via des liaisons faibles (non-covalentes) : AVANT la transcription ce qui forme le complexe d’initiation de la transcription avant de se lier au promoteur*** DONC l’ARN polymérase est recrutée au niveau du promoteur avec le facteur sigma
Le facteur sigma est nécessaire à quoi?
Le facteur sigma est nécessaire à l’initiation de la transcription qui permet la sélection du promoteur du gène à transcrire.
Les procaryotes possèdent combien de facteurs sigma?
Les procaryotes possèdent typiquement plusieurs facteurs sigmas, chacun ayant sa propre spécificité de séquence. Tous interagissent avec l’ARN polymérase et sont responsables de la reconnaissance de la séquence promotrice sur l’ADN
Nature du signal d’initiation (promoteur procaryote typique)
Les facteurs (protéines) sigma bactériens reconnaissent, grâce à des liaisons chimiques faibles, une partie de courts motifs (séquences) conservés appelés boîtes -10 TATATT et -35 TTGACA à cause de leur distance du site d’initiation de la transcription
Promoteur procaryote typique, séquence consensus des promoteurs
-Est une séquence idéale obtenue par analyse statistique des fréquences des bases à chaque position
-plus la séquence d’un promoteur est similaire à la séquence consensus (idéale) plus grande sera l’affinité du facteur sigma et plus grande sera l’efficacité d’initiation de la transcription = promoteur plus fort
La séquence TATAAT sert de quoi?
La séquence TATAAT située environ 10 paires de bases en amont du site d’initiation de la transcription sert de point de repère pour l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription
Transcription chez les procaryotes - étape 2- description complète
Le contact de l’ARN polymérase avec le promoteur entraîne l’ouverture locale de la double hélice d’ADN –> bulle de transcription
Transcription chez les procaryotes - étape 3 - description complète
Initiation de la synthèse d’ARN à 50 ribunucléotides/seconde
Transcription chez les procaryotes - étape 4 et 5 - description complète
Relâchement du facteur sigma après la synthèse d’une chaîne de +/- ribonucléotides ET élongation (= déplacement de la bulle de transcription le long de la molécule d’ADN = 50 ribonucléotides/secondes (vitesse toujours la même) = création d’ARNm
Transcription chez les procaryotes - étape 6 - description complète
Rencontre du signal de terminaison : il s’agit de la forme que prend l’ARN grâce aux appariements locaux (intramoléculaires). Lorsque l’ARN se met sous cette forme, cela indique à l’ARN polymérase qu’elle doit être relâchée. L’ARN polymérase est relâchée de l’ADN au niveau d’un signal de terminaison : arrêt de la transcription. L’ARN polymérase peut ensuite aller retrouver un facteur sigma pour enclencher une nouvelle transcription
Description de la nature du signal de terminaison
À l’extrémité 3’ de l’ARN néosynthétisée se trouve le signal de terminaison de la transcription encodée par l’ADN. La séquence d’ARN transcrite du signal de terminaison permet la formation d’une tige-boucle (hair, épingle à cheveux) qui crée une contrainte au niveau du complexe de l’ARN polymérase. Cela favorise le détachement de l’ARN polymérase
La séquence en tige-boucle est riche en quoi?
La séquence en tige-boucle riche en G-C suivi d’une série de U cause la terminaison de la trancription chez les procaryotes
Les cellules eucaryotes utilisent 3 ARN polymérases et produisent plusieurs types d’ARN. Nommez les ARN
- ARNm qui codent pour les protéines (ARN polymérase II)
- ARNr qui composent les ribosomes (ARN polymérase I)
- ARNt qui servent d’adaptateur lors de la synthèse
- Petits ARN qui sont utiliés dans différents processus cellulaires (ARN polymérase III), snRNA, snoRNA
Transcription des eucaryotes, étapes SIMPLE
- Reconnaissance de la boîte TATA par TFIID
- Recrutement de TFIIB par TFIID qui est lié à l’ADN
- Recrutement de l’ARN polymérase II + facteurs généraux de transcription TFIIF, TFIIE, TFIH
- TFIIH cause une séparation des deux brins de l’ADN (c’est une ouverture locale, fonction hélicase)
- TFIIH effectue une phosphorylation (fonction kinase) de la queue C-terminale de l’ARN polymérase
- a phopshorylation de la queue C-terminale de l’ARN polymérase par la kinase TFIIH cause la libération des autres facteurs de transcription TFIIB
- Début de la synthèse de l’ARN
- Les ARN des eucaryotes sont transcrits et modifiés simultanément dans le noyau
- Terminaison chez les eucaryotes
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
Des facteurs généraux de la transcription reconnaissent et se lie à _______ pour former _________
Des facteurs généraux de la transcription reconnaissent et se lient à la séquence de la TATA Box pour former le complexe d’initiation de la transcription avec l’ARN polymérase II. Liaison du promoteur (boîte TATA sur ADN) avec TFIID (facteur de transcription qui contient TATA binding protein)
Le promoteur dans la transcription chez les eucaryotes è quoi de différent que chez les procaryotes?
Promoteur beaucoup plus complexe que chez les procaryotes
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
Qu’est-ce qui sert de point de repère pour l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription
La boîte TATA qui est située environ 25 paires de bases en amont du site d’initiation de la transcription
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
Quels sont les autres séquences qui font partie du promoteur
D’autres séquences d’ADN conservées à -80 paires de base de la CAAT box et à -100 paires de base de la GC box font partie du promoteur basal et augmentent son efficacité. es séquences sont liées par des facteurs généraux de la transcription (GTF) et par facteurs (protéines) activateurs spécifiques. Des facteurs généraux de la transcription (GTF) reconnaissent et se lient aux séquences conservées des promoteurs eucaryotes d’ARN Pol I. Aussi appelés Basal Transcription Factors.
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
Est-ce que l’ARN polymérase se fixe à la boîte TATA?
Bien que l’ARN polymérase se fixe au niveau du promoteur, elle n’est fixée à la boîte TATA que via les transcription factors et ne reconnaît pas le promoteur directement.
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
Qu’est-ce qui permet à l’ARN polymérase II de se lier
C’est d’abord les facteurs généraux de transcription TFIID et TFIIB qui s’associent à l’ADN du promoteur. Cela permet à l’ARN polymérase II de se lier
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
La phosphorylation de la queue C-terminale de l’ARN polymérase par la kinase TFIIH
La phopshorylation de la queue C-terminale de l’ARN polymérase par la kinase TFIIH cause la libération des autres facteurs de transcription TFIIB, TFIIE, TFIIF, TFIIH pour que l’ARN polymérase puisse commencer l’élongation de la chaîne d’ARN. Cela annonce à l’ARN polymérase que tout est en place pour commencer la transcription et l’élongation de la chaîne d’ARN. C’est le signal de départ.
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
quels facteurs ne sont pas libérés?
Début de la synthèse de l’ARN (une fois que tous ces facteurs sont libérés). TFIID avec son TBP ne sont pas libérés, continuent dans le processus d’élongation
TRANSCRIPTION CHEZ LES EUCARYOTES
Décrire la terminaison
La terminaison chez les eucaryotes :
-est couplée à la polyadénylation (à voir plus tard maturation des ARN)
-le terminateur est une séquence dans le pré-ARNm transcrit qui est aussi le signal de polydénylation : AAUAAA
-le pré-ARNm est clivé et polyadénylé
-la polymérase se détache
Définir TFIID avec TBP subunit et TAF subunits
TBP : recognizes TATA box
TAF : recognizes other DNA sequences near the transcription start point; regulates DNA-binding by TBP
Définir TFIIB
Recognizes BRE element in promoters; accurately positions RNA polymerase at the start site of transcription
Définir TFIIF
Stabilizes RNA polymerase interaction with TBP and TFIIB; helps attract TFIIE and TFIIH
Définnir TFIIE
Attracts and regulates TFIIH
Définir TFIIH
Unwinds DNA at the transcription start point, phosphorylates Ser5 of the RNA polymerase CTD; relases RNA polymerase from the promoter
Pourquoi est-ce que l’ARN est constamment synthétisée et dégradée
Afin d’assurer une régulation stricte de son abondance
Comment est-ce que l’abondance (qté totale) d’ARN est-elle régulée
Elle est régulée au niveau de l’initiation de la synthèse (transcription) et il y a aussi régulation au niveau de sa dégradation. Dans le cytoplasme des eucaryotes, la demi-vie des ARNm est de quelques minutes à quelques heures
Définir la demi-vie
Le temps que ça prend pour arriver à 50% de la qté initiale
En moyenne, la demi-vie de la plupart des ARNm est de combien de temps?
En moyenne, la demi-vie de la plupart des ARNm chez les cellules humaines est de 4.8 min
Les cellules et les organismes doivent s’adapter aux conditions changeantes de leur environnement. Qu’est-ce que que cela implique?
-Les cellules et les organismes doivent s’adapter aux conditions changeantes de leur environnement. Cette adaptation implique les changements des patrons d’expression des gènes, certains sont induits et d’autres réprimés
Régulation de l’expression génique
La régulation de la transcription permet quoi?
La régulation de la transcription permet l’expression d’un gène au “bon moment”, selon les besoins de la cellule
L’efficacité de la transcription détermine quoi?
L’efficacité de la transcription détermine la quantité d’ARN produit et a donc un impact sur la quantité de protéine traduite
Est-ce que les gènes sont transcrits avec la même efficacité?
Tous les gènes ne sont pas transcrits (exprimés) avec la même efficacité (procaryotes et eucaryotes)
Le taux de transcription détermine quoi?
Le taux de transcription détermine le niveau de ARNm et donc aussi de combien de protéine sera synthétisée
Le taux de transcription d’un gène est régulé où?
Le taux de transcription d’un gène est régulé au niveau de l’initiation. Par la séquence du promoteur et les facteurs de transcription spécifiques que s’y attachent
La vitesse d’élongation de la transcription change en fonction de quoi?
LA VITESSE D’ÉLONGATION DE LA TRANSCRIPTION RESTE TOUJOURS LA MÊME
L’initiation de la transcription est contrpolée par..
Par des facteurs protéiques
-certaines protéines se liant aux séquences de régulation sont des activateurs de la transcription (facilitent l’assemblage des facteurs généraux de transcription et de la polymérase sur le promoteur)
Que font les répresseurs?
Empêchent l’assemblage des facteurs généraux de transcription et de la polymérase sur le promoteur
INITIATION DE LA TRANSCRIPTION EST CONTRÔLÉE PAR DES FACTEURS PROTÉIQUES
Ces facteurs se lient à quoi?
-La régulation se fait par des facteurs protéiques spécifiques qui stimulent ou inhibent la transcription. Ces facteurs se lient à des régions de contrôle spécifiques de la transcription sur l’ADN en amont du promoteur (et des fois même en aval). Les séquences qui activent la transcription sont des “enhancer” et les séquences qui inhibent sont des “silencers”
Les facteurs d’activation peut recruter/attirer quoi?
-Les facteurs d’activation peuvent recruter des facteurs généraux de la transcription et l’ARN polymérase II
-Les facteurs d’activation peuvent aussi attirer des complexes du remodelage de la chromatine, qui vont décondenser la chromatine
Que fait la protéine activatrice?
-La protéine activatice se lie à la séquence “enhancer” pouvant se trouver à des milliers de paires de base du site d’initiation de la transcription permettant l’interaction malgré la distance de l’activateur à l’ARN polymérase et favorisant la formation du complexe d’initiation de la transcription : Facteurs généraux + ARN polymérase
Descriptions des facteurs spécifiques
Les facteurs spécifiques : protéine qui lie l’ADN et influence la transcription positivement (activateur) ou négativement (répresseur). Ces facteurs comprennent :
1. Un domaine de liaison de l’ADN (DBD)
2. Un domaine d’activation (TAD; protéine d’activation) ou un domaine de répression (protéine de répression)
Description de la modulation de l’activité des facteurs protéiques
-Les cellules et les organismes doivent s’adapter aux conditions changeantes de leur environnement. Ex : hormones glucocorticoïdes
-Dans le cas d’effort physique, il y a production de glucocorticoïdes. Cela favorise la transformation du glycogène (réserve énergétique) en glucose
-Cette transformation est possible grâce à la présence de l’enzyme convertissant le glycogène
-Cette enzyme n’est pas constamment présente dans la cellule, elle est synthétisée seulement au besoin. Sa synthèse est modulée par la présence de glucocorticöides
Quelle est la vitesse d’initiation de la transcription
Les facteurs de transcription qui se lient à l’ADN et complexes protéiques qui se lient à ces facteurs déterminent la vitesse d’initiation de la transcription qui varie d’un gène à l’autre et d’une condition à une autre
Les facteurs de transcription et complexes protéiques spécifiques se liant aux régions régulatrices des gènes sont dans des…
Combinaisons spécifiques pour chaque gène
