Transcription de l'ADN en ARN Flashcards
Qu’est-ce que le génome?
Gènes + Chromosomes
Les derniers chiffres parlent de ______ gènes codant pour des protéines
21 306 gènes
Définition d’un gène:
Région de l’ADN qui contrôle une caractéristique héréditaire particulière d’un organisme, spécifiant la synthèse d’un ARNm ou ARN fonctionnel.
Rôles des 21 306 gènes?
Ils sont à la cherche d’un équilibre (homéostasie): Différentiation/spécialisation cellulaire
Réponses cellulaires
Division cellulaire
Mort cellulaire
Afin de se spécialiser/différencier, de métaboliser, de croître, de se défendre, et de mourir par suicide, une cellule doit ____ ?
Transcrire des gènes spécifiques en ARNm, lesquels seront traduits en protéines.
Quelles sont les grandes étapes pour qu’un ADN devienne une protéine?
- Transcription de l’ADN en ARN immature (initiation, élongation,terminaison)
2.Maturation ARNm
3.Traduction (initiation, élongation, terminaison) - Modifications post-traductionnelles (pour réaliser une activité spécifique)
Où a lieu la transcription et la maturation de l’ARNm?
Dans le noyau
Où a lieu la traduction?
Dans le cytoplasme
Qu’est-ce que la transcription?
Le processus par lequel les ARN polymérase synthétisent un brin d’ARN à partir de la lecture du code génétique retrouvé dans un gène.
L’ARN polymérase 2 lit un brin d’ADN dans quel sens?
3’–>5’ (Brin lu, non codant)
Quelle brin D’ADN est a une séquence identique à celle du Brin D’ARNm sauf que les U sont remplacés par des T?
Le brin codant
Comment les ARN polymérases 2 s’y prennent afin de reconnaître la matrice d’ADN à lire?
Les facteurs de transcriptions disent à l’ARN polymérase 2, c’est là que tu dois “t’asseoir” sur l’ADN.
Pour la transcription, il faut:
1) _________ (à propos des ARN poly2)
2) ____________ (à propos de l’ADN)
1) que les ARN polymérases soient positionnées aux bons endroits
2)que l’ADN (la matrice a être lue, les gènes) soit décondensé
Est-ce qu’il doit toujours y avoir une machine transcriptionnelle pour que la transcription ait lieu?
Oui!
Quelle est la différence entre les ARN polymérases 2 et les ARN polymérases 1 et 3?
ARN polymérase 2: Transcrit pour la majorité des gènes qui codent pour les protéines
ARN polymérases 1 et 3: Transcrivent des gènes qui codent pour ARNr et ARNt respectivement.
Dessiner la structure de l’ADN
(réponse à la diapo 17 et 20)
Est-ce que les ARN polymérases eucaryotiques sont capables, sans aide (seules), de s’attacher solidement à l’ADN pour initier la transcription?
Non, l’ARN polymérase 2 a besoin d’une région promotrice (promoteur) sur l’ADN nommée séquences régulatrices.
Sur les séquences régulatrices, des facteurs de transcriptions (protéines) se fixent et recrutent des co-facteurs (d’autres protéines) sur le promoteur.
Quelles sont les deux domaines caractéristiques des facteurs de transcription?
Site de liaison direct à une séquence spécifique d’ADN
Domaine d’activation ou de répression qui permet au facteur de transcription d’interagir avec des co-facteurs pour contrôler (co-activateur ou co-répresseurs) l’activation de la machinerie transcriptionnelle.
Comment se nomme la région du gène où se fixe la machinerie transcriptionnelle (l’ARN Pol 2 et les facteurs généraux de transcription)?
Le promoteur
Les facteurs de transcription sont classés en 3 groupes:
1) Généraux
2) Constitutifs
3) Inductibles
Quels sont les facteurs de transcriptions généraux?
Avec l’ARN polymérase 2, les facteurs de transcription généraux forment le complexe de préinitiation: TFIIA à TFIIH lié à l’ARN Polymérase 2.
À retenir TFIID
Quel facteur de transcription généraux reconnaît la boîte TATA et permet à l’ARN Pol II de lier le promoteur?
TFIID
Quels sont les facteurs de transcription constitutifs?
Ils lient l’ADN en amont du site de démarrage de la transcription. Leur association avec des co-facteurs, permet la stabilisation de la liaison de la machinerie de transcription de base (ARN Pol II et TFIIs) à l’ADN.
À retenir Sp1 et CTF
Quel facteur de transcription constitutif se fixe sur les motifs riches en GC?
Sp1
Quel facteur de transcription constitutif se fixe à la séquence CAAT?
CTF
Quels sont les facteurs de transcription inductibles (répondent à l’environnement)?
Les facteurs de transcriptions inductibles reconnaissent une séquence spécifique sur les séquences régulatrices proximales et distales. Ils sont activés par la présence de messagers chimiques qui se lient à des récepteurs membranaires ou nucléaires
À retenir: c-Myc
Permettent le recrutement de co-facteurs avec l’activité HAT (modification histone)
Complexe médiateur rôle important ici.
Quel est le rôle du promoteur minimal?
Le recrutement de l’ARN polymérase II et la formation du complexe de préinitiation grâce aux facteurs de transcription généraux
Quel est l’élément principal du promoteur minimal?
La boîte TATA
Quelle est la sous-unité du facteur de transcription TFIID?
TBP (TATA Binding Protein)
TFIID est un complexe qui contient en plus du TBP, un facteur d’association du TBP lequel (TAFs: TBP Associated Factors)?
TAFII250
Quel est le rôle du facteur de transcription généraux THIIH?
Plusieurs activités enzymatiques telles que
Hélicases (essentielle pour l’ouverture du double brin d’ADN)
Kinases (phosphorylation de l’ARN Pol 2)
Quelles sont les 2 sous-unités du complexe TFIID?
TAFII250
TBP
De quoi est constituée la machinerie transcriptionnelle de base?
L’ARN polymérase 2 et les facteurs de transcription généraux
Qu’est-ce que la formation du complexe de préinitiation indique?
La formation du complexe de préinitiation indique que:
L’ARN polymérase 2 à reçu une adresse indiquant à quel endroit s’associer à l’ADN (Boîte TATA, TBP).
Aussi, grâce à la capacité de ce complexe d’être associé à des co-facteurs (TAFII250), l’ADN pourra commencer à se décondenser et favoriser une situation où l’ADN pourra être lu par l’ARN polymérase 2 (Stabilisation du complexe de préinitiation).
Comment la stabilisation du complexe de préinitiation est faite (comment l’ADN est décondensé et pourra être lu par l’ARN polymérase 2)?
TAFII250 a une activité Histone Acétyle transférase (domaine HAT) qui permet la décondensation de l’ADN par l’acétylation des histones au niveau de la boîte TATA.
Comment fonctionne l’acétylation des histones (HAT)
Ajout d’un groupement acétyle sur des résidus lysine dans les queues d’histones pour enlever la charge positive de la lysine et permette la décondensation. Pour re-condenser la chromatine c’est le domaine HDAC.
Que se passe-t-il au niveau du promoteur proximal dans la transcription?
La décondensation (par acétylation des nucléosomes) dans la région du promoteur minimal permet le dévoilement de séquences régulatrices (-CAAT et -GC) dans le promoteur proximal. Les facteurs de transcriptions constitutifs SP1 et CTF se lient respectivement aux motifs -GC et -CAAT.
Les facteurs de transcriptions constitutifs SP1 et CTF vont se lier à des cofacteurs soit HAT: p300,CPB,PCAF et il y aura une décondensation additionnelle de l’ADN.
Il y a aussi le complexe SWI/SNF qui effectue un remodelage de la chromatine, le complexe s’installe au niveau des queues d’histones acétylées par la présence de bromodomaines. ATP donc, processus coûteux. Permet de rendre disponible des sites cachés.
Quels sont les co-activateurs pour promoteurs minimal et proximal qui ont des activités orientées vers la chromatine (histones acétyles transférases (HATs))
Pour SP1 et CTF:
p300
CBP
PCAF
Pour TAFIID:
TAFII250
Quels est le co-activateur pour promoteurs minimal et proximal qui a une activité orientée vers la chromatine (déacétylases)
HDAC
Quel est le rôle du médiateur “colle”?
C’est un complexe protéique qui peut lier les F.T inductibles et généraux et qui va permettre le replient momentané de l’ADN.Ce replient permet le rapprochement des séquences régulatrices avec le site d’initiation et des interactions avec la machinerie transcriptionnelle de base (ARN poly 2 + TAFs)
Savoir identifier les joueurs sur la figure du repliement de l’ADN par les séquences régulatrices proximales et distales
(Réponse diapo 45)
Qu’est-ce qu’un activateur?
Un facteur de transcription inductible
Quelle est la protéine à activité de remodelage de la chromatine (ATP-dépendante)?
SWI/SNF
Comment les facteurs de transcriptions et l’ADN interagissent-ils?
1) Les facteurs de transcription reconnaissent de courts segments d’une séquence définie de la double hélice d’ADN et détermine ainsi quels gènes seront transcrits parmi les milliers de gènes que l’on trouve dans une cellule.
2) Par la présence de domaine de liaison à l’ADN sur les facteurs de transcriptions (ainsi il existe plusieurs familles de facteurs de transcriptions)
Quels sont les 4 grandes familles de facteurs de transcriptions?
Doigt de zinc (monomère)
Hélice-coude-hélice (monomère)
Agrafe de leucines (hétérodimère)
Hélice-boucle-hélice (hétérodimère)
L’activation des facteurs de transcriptions et des évènements épigénétiques sont à la base de la ___________ et ____________
Différenciation
Spécialisation cellulaire
ADN décondensé, comment se nomme cette forme active?
Euchromatine
Site d’initiation de la transcription (+1), quelle base correspond le plus souvent à ce site?
Une purine
Lors de l’étape 2 de la transcription (Élongation), comment nomme-t-on les facteurs qui facilitent la transcription de la chromatine en retirant les nucléosomes?
FACT
Lors de l’étape 3 de la transcription (Terminaison de la chaîne d’ARNm). Quelle séquence de polyadénylation retrouve-t-on avant la fin du dernier exon (3’UTR) sur l’ADN?
Il s’agit d’une séquence de reconnaissance pour la coupure du transcrit primaire.
La séquence AATAAA
Quelles sont les 3 étapes de la maturation de l’ADN?
1)Coiffage
2)Polyadénylation
3)Épissage
Quel est le rôle de l’ajout de la coiffe 7 méthyl guanosine en 5’?
Le recrutement des ribosomes pour l’initiation de la traduction
Circularisation (Augmente la stabilité des ARNm)
Cette coiffe facilite le transport des ARNm du noyau vers le cytoplasme, stabilise les ARNm et, surtout, est essentielle pour la traduction “dépendante de la coiffe”
Vrai ou Faux, l’ajout de la coiffe 7 méthyl guanosine se fait en 5’ sur l’ARNm?
Vrai
Quelles sont les 2 complexes protéiques transportés par l’ARN polymérase II lorsqu’elle s’approche de la fin du gène et rôles?
CPSF
CstF
Rôles: Stabilisation et circularisation
Lors de l’exposition du signal de polyadénylation AAUAAA
Quel est le rôle du complexe protéique CPSF transporté par l’ARN polymérase II?
Recrutement de l’enzyme poly-A polymérase (PAP) qui ajoute 200 adénines è la nouvelle extrémité 3’ (cela se fait sans matrice)
Lors de l’exposition du signal de polyadénylation AAUAAA
Quel est le rôle du complexe protéique CstF transporté par l’ARN polymérase II?
Induire une cassure dans le brin d’ARN
Maturation de l’ARNm
Les enzymes de modification de l’ARNm sont recrutées suivant la ___________ de la queue carboxy terminale (queue CTD) de l’ARN Pol II par ________
Phosphorylation
TFIIH
Qu’est-ce qu’un processus d’épissage?
Les séquences d’introns sont retirées du transcrit primaire d’ARN.
L’épissage est l’étape où sont réunies les différentes portions de la séquence qui codent pour une protéine (les exons). La portion codante représente souvent une petite fraction de la longueur de l’ADN.
Qu’est-ce que l’épissage permet aux eucaryotes?
De synthétiser plusieurs protéines différentes à partir d’un même gêne.
Quelle est l’épissage le plus simple?
L’épissage alternatif
Qu’est-ce que le splicéosome?
Grand complexe composé de molécules d’ARN et de protéines qui effectuent l’épissage du transcrit primaire d’ARN
ARN qui vont coupé le transcrit primaire en transcrit mature.
Rapprocher ensemble des donneurs et accepteurs d’é des régions de l’ARN pour l’attaque nucléophile.
Quelles sont les 5 molécules d’ARN qui participent à l’épissage (petits ARN nucléaires: snRNA) ?
U1,U2,U4,U5,U6
Qu’elle est la différence entre l’épissage Normal vs l’épissage exon sauté ?
Ex: Pour l’ADN
(5’) Exon 1,Intron 1 Exon 2, Intro 2, Exon 3, Intron 3 (3’)
Épissage normal:
(5’) Exon 1,Exon2, Exon 3 (3’)
Exon sauté:
(5’) Exon 1, Exon3 (3’)
Quelles sont les 3 étapes de la traduction?
Initiation: Le codon AUG code pour le premier a.a du polypeptide
Élongation: Addition successive d’acides aminés liés par des liaisons peptiques. Cette élongations dépend de protéines cytoplasmiques solubles appelées EF (Elongation Factor)
Terminaison: Après la fixation du dernier a.a, un codon d’arrêt bloque la réaction et libère la protéine. L’énergie est apportée par l’ATP et le GTP.
Traduction: du ______ à la _______
Du gène à la protéine
Rôle du ribosome?
Assemblage des a.a en polypeptide
Assure la synthèse de la chaîne polypeptidique naissante, par la lecture de l’ARNm avec l’apport d’amidon-acyl-ARNt.
Lecture dans le sens 5’–>3’
De quoi est composé le ribosome?
ARNr et de protéines
Le ribosome eucaryotique qu’elles sont les 2 sous-unités (SU)?
La petite SU 40S + La grosse SU 60S –> Unité 80S
La grosse sous-unité est constituée de quel type d’ARNr
28S
5S
La petite sous-unité est constituée de quel type d’ARNr
La petite sous-unité est constituée d’un ARNr 18S
Quels sont les 4 sites de liaison pour l’ARN sur le ribosome?
Un site pour l’ARNm (petite SU)
Trois autres pour l’ARNt (ARN de transfert) (grosses et petites SU)
Site A: amino-acyl ARNt (arrivée)
Site P: peptidyl ARNt (protéine); portant la chaîne peptique en croissance
Site E: Exit ARNt (ARN transfert)
Quels son les 3 codons responsables de l’arrêt (STOP) de la chaîne de polypeptides dans la traduction?
UAA
UAG
UGA
Quels sont les facteurs d’initiation de la traduction?
eIF4E, eIF4G et EIF4A qui forment le complexe EIF4F
Quelles sont les étapes de l’initiation de la traduction?
1-Recyclage et dissociation
2-Formation complexe ternaire
3-Formation complexe de pré-initiation 43S
4- Activation de l’ARNm
5-Attachement de l’ARNm au complexe 43S
6-Scan jusqu’au codon initiateur AUG
7-Hydrolyse du GTP par eIF5
8.Liaison sous-unité 60S et déplacement des eIFs
1) Recyclage et dissociation
Quelle protéine (facteur d’initiation) s’associe à la sous-unité 40S
eIF3
L’interaction de la coiffe avec les facteurs d’initiation permet de recruter en 5’UTR de l’ARNm le ___________
Complexe 43S
De quoi est composé le complexe 43S
-Sous-unité 40S du ribosome
-eIF3
-Complexe ternaire initiateur (eIF2/GTP/ARNt-MET)
Où est positionné (site) l’ARNt-MET provenant du complexe ternaire?
Au site P de la petite sous-unité 40S
Quel facteur d’initiation s’associe à la coiffe en 5’ des ARNm et qui lie eIF4G?
eIF4E
1) recyclage et dissociation
Lors de l’initiation de la traduction, quel site est libre sur la sous-unité 40S du ribosome?
Le site P
2)Formation du complexe ternaire
3)Formation du complexe de pré-initiation
Rôles:
eIF2: _____________
eIF5: _____________
eIF3: _____________
eIF2: Guanine Nucléotide Binding Protein (GNBP)
eIF5: GTPase-activating protein (GAP): hydrolyse le GTP porté par eIF2 en GDP lors de la rencontre du codon initiateur
eIF3:
- Protéine d’échafaudage qui permet au complexe 40S de lier: le complexe ternaire (eIF2/GTP/ARNt-MET), eIF5 et eIF4G
-Former le complexe de préinitiation 43S qui est prêt à lier l’ARNm
Quelles sont les protéines (facteurs d’initiation) dans le complexe eIF4F?
eIF4A
eIF4E
eIF4G
Circularisation des ARNm: rapprochement de la 5’-UTR et de la 3’-UTR de l’ARNm.
Pourquoi est-ce bien pour l’ARNm d’effectuer une circularisation avant la traduction?
1) 5’-UTR et 3’UTR peuvent contenir des signaux d’expression qui vont pouvoir jouer conjointement pour recruter un ribosome.
2) Moyen pour la cellule de vérifier que l’ARNm est complet et contient une coiffe et une queue poly(A) avant de démarrer la traduction.
Quel facteur d’initiation reconnait la queue polyAAAAA et permet la circularisation de l’ARNm?
eIF4E
Rôle eIF4A?
Hélicase (prendra en charge les structures secondaires en 5’UTR de l’ARNm)
Rôle eIF4G?
Protéine d’échafaudage qui interagit avec:
-eIF3 présent sur le complexe de pré-initiation 43S
-eIF4E
-eIF4A
-Queue polyAAAAA (PABP:Poly A Binding Protein)
eIF4E est un point de contrôle (Facteur limitant)
Dans les cancer eIF4E augmente ou diminue?
Augmente!
Une cellule cancéreuse se divise de façon incontrôlée et synthétise bcp de protéines.
Vrai ou Faux, Lors de l’initiation de la traduction, lorsque AUG est reconnu il y a un changement de conformation du complexe ternaire?
Vrai
Quel facteur d’initiation est activé lors du changement de conformation du complexe ternaire?
Activation de eIF5 (GAP):
-hydrolyse du GTP du eIF2
-Dissociation des facteurs d’initiation eIFs pour faire place à la sous-unité 60S et aux processus d’élongation
Qu’est-ce qu’un polyribosome?
Un ARNm qui est lié à plusieurs ribosomes à la fois.
Il va y avoir plusieurs peptides
Quels sont les 2 facteurs d’élongation (eEF) de la traduction?
eEF1
eEF2
Rôle du facteur d’élongation eEF1 de la traduction?
GTPase
Contrôle de qualité
S’assure que l’ARN de transfert se soit bien aparié
Rôle du facteur d’élongation eEF2 de la traduction?
Translocation
Avancer les ribosomes 5’–>3’ sur l’ARNm
Résumé la première phase d’élongation de la traduction
Le complexe amino acétyl/ARNt arrive au site A avec un facteur eEF1 lié à GTP
Le complexe amino acétyl/ARNt apparie son anticodon sur le codon de l’ARNm
Le GTP facilite l’association du codon à l’anticodon, mais il empêche la formation de la liaison peptique.
Lorsque le bon anticodon rencontre le bon codon, il y aura une interaction qui va provoquer l’hydrolyse du GTP en GDP
Terminaison de la traduction:
La synthèse de protéine s’effectue jusqu’à ce que le ribosome rencontre quels codons?
Un codon STOP: UAA, UAG ou UGA
Le codon STOP de la terminaison de la traduction est lié à quelle protéine?
Une protéine appelé facteur de terminaison de l’élongation (eRF: eucaryotic release factor) qui est associée au GTP.
Médicaments qui interviennent dans l’expression génétique?
Les corticostéroïdes
Exemples de modifications post-traductionnelles?
-Clivage du polypeptide
-Ajout de groupement sur le polypeptide
-Ubiquitination
-Phosphorylation
-Acetylation
-Hydroxylation
sur résidus Sérine (S), Thréonine (T) , Tyrosine (Y) , Lysine (K)
Un polypeptide immature est produit et les modifications post traductionnelles permettent de produire des polypeptides _______
actifs
