Transcription et maturation de l'ARN chez les eucaryotes Flashcards
Vrai ou faux. Il y a beaucoup d’espace entre les gènes chez les eucaryotes.
Vrai
Les gènes chez les eucaryotes sont-ils mono ou ploycistroniques? Qu’est-ce que cela signifie?
Monocistronique. Il n’y a qu’une seule unité d’ADN fonctionnelle. Cette unité n’aboutit qu’à une seule protéine après transcription et traduction.
Quelles sont les ARN polymérases impliquées dans la transcription chez les eucaryotes?
Les ARN pol 1 et 3 et la 2.
Comparer les types d’ARN polymérase en jeu.
Les 1 et 3 synthétisent peu de variétés d’ARN mais avec un nombre de transcrits important. Alors que la pol 2 a beaucoup de variété dans ses ARN synthétisés et a un nombre de transcrits moins important.
Estimer le nombre de transcrits d’ARN produit A) par les pol 1 et 3. B) par la pol 2
Plus de 100 000 copies par cellule. quelques copies à plus de 10 000 par cellule
Estimer de nombre de variétés d’ARN synthétisés par la pol 2
plus de 20 000
Vrai ou faux. La pol 2 ne synthétise que des ARNm
Vrai
Qu’est-ce qui explique l’abondance relative plus basse des transcrits faits par la pol 2?
Ça nécessite la reconnaissance d’un promoteur et l’efficacité de transcription est variable d’un promoteur à un autre
Expliquer la structure de l’ARN polymérase 2
Structure en pince de crabe, site catalytique vers le centre
Expliquer la différence entre l’ARN pol 2 eucaryote et procaryote.
La eucaryote a plus de sous-unités en périphérie. 12 exactement
Comment appelle-t-on les sous-unités de la pol2 eucaryote?
Des protomères
Qu’est-ce que les sous-unités eucaryotes permet à la pol 2 eucaryote de faire?
ça lui permet de réagir avec différents facteurs de transcription
Quelle est la particularité de la sous-unité RPB1?
Elle a une extension C-terminale (CTD) qui fait plusieurs fonctions nouvelles par rapport à l’ARN pol procaryote
Qu’est-ce que RPB1?
C’est un protomère
De quoi est composé CTD?
De répétitions en tandem de l’heptapeptide. Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser
Expliquer les fonctions du CTD
A) une fois phosphorylé, il recrute des facteurs d’élongation et permet le passage de l’initiation à l’élongation
B) Il permet le recrutement des facteurs de maturation des pré-ARNm. Il est donc impliqué dans le couplage de la transcription à la maturation
Comment se fait la liaison de l’ARN polymérase avec l’ADN?
à chercher
Vrai ou faux. Les niveaux de phosphorylation de la sous-unité CTD est très variable
Vrai
Quelles sont les séquences conservées dans les promoteurs utilisés par l’ARN pol 2
BRE, TATA, Inr, DPE
Quel est le rôle des facteurs de transcription? Faire un parrallèle avec E-coli
Ils reconnaissent les séquences conservées dans les promoteurs utilisées par la pol 2. Les facteurs de transcription jouent ensemble le même rôle que la sous-unité sigma dans E-coli
Quels sont les principaux facteurs de transcription? Expliquer la structure du nom
TFIIB, TBP/TFIID. Transcription factor+numéro de polymérase+lettre spécifique
Où se forme le complexe de pré-initiation?
à la boite TATA (quand elle est présente)
Quel est la séquence conservée la plus fréquente chez les promoteurs utilisés par l’ARN pol 2?
la séquence Inr
Vrai ou faux? Les gènes activement transcrits contiennent toujours un motif conservé.
Faux, généralement, pas toujours
Où est positionné le motif conservé (TATA) que contiennent les gènes activement transcrits?
vers -25/-35 pb
Vrai ou faux. Une modification dans la boîte TATA n’a pas beaucoup d’importance sur la transcription.
Faux, une mutation diminuerait beaucoup la transcription mais la séquence entre la boîte TATA et le site d’initiation peut varier sans problème
Qu’est-ce qu’une séquence consensus?
à chercher
Qu’est-ce qu’un GTF?
Un facteur de transcription général
Quel est le rôle des facteurs de transcription généraux?
L’association de l’ARN polymérase au promoteur et l’initiation de la transcription. Il y a donc ouverture de l’ADN et libération du promoteur
Vrai ou faux. Les facteurs de transcription généraux sont des complexes protéiques monomériques.
Faux, multimériques
Quel est le premier facteur à interagit avec le promoteur?
la TFIID
Taille de la TFIID par rapport aux autres facteurs de transcription
C’est le plus gros de tous
Comment se fait l’interaction de TFIID avec le promoteur?
Le TBP se lie avec le TATA et le reste, on appelle ça du TAF (il y en a 13)
QU’est-ce qu’un TBP?
TATA binding protein
Qu’est-ce qu’un TAF?
TBP associated factor
Quel est le rôle des TAF
A) réguler l’association TBP-TATA en cachant le site sur le TBP.
B) Reconnaitre des éléments du promoteur basal
Pourquoi le TFIID ne se lie pas à l’un des éléments reconnus par les TAF sur le promoteur basal?
Parce que la liaison TBP-TATA est plus forte
Comment TBP se lie à TATA concrètement?
Le domaine c terminal de TBP se replie autour de l’ADN dans la région de TATA. Il y a contact avec le sillon mineur, l’ADN va donc se replier
Qu’est-ce que l’association TBP-TATA permet?
Le recrutement des autres GTF
Quel est le deuxième facteur à interagir avec le promoteur?
le TFIIB
Comment est-ce que le TFIIB lie l’ADN et la TBP?
Il établit un contact avec TBP, BRE et l’ADN situé après TATA. Son domaine n terminal s’étend sur le site d’Initiation et fait contact avec la pol 2 (quand celle-ci arrive)
Expliquer la troisième étape d’assemblage du complexe d’initiation de la transcription
Le complexe formé de TFIIF et de la polymérase 2 va se lier au promoteur
Quelle est la conséquence de cette liaison
A) la pol 2 se retrouve placée au site d’initiation
B) Stabilisation de l’Agrégat ADN-TBP-TF2B
Qu’est-ce qu’un promoteur exactement (structure)?
à chercher
Qu’est-ce qui complète le complexe d’initiation?
Les facteurs TFIIE et TFIIH
Décrire TFIIH
Gros facteur avec 3 activités enzymatiques importantes.
Quelles sont les activités enzymatiques importantes
Hydrolyse de l’ATP (ATPase), hélicase, phosphorylation de CTP (Kinase)
Comment se déroule le passage du complexe ouvert au complexe fermé?
Une des sous-unités de TFIIH a une activité hélicase et déroule l’ADN avec l’énergie de l’Hydrolyse de l’ATP. Maintenant, on a l’équivalent d’un complexe ouvert (chez les bactéries). L’ADN du brin matrice au site d’initiation se lie au site actif de la polymérase. Vu que les nucléotides sont présents, la polymérase commence à synthétiser de l’ARN
Que se passe-t-il lorsque la polymérase s’éloigne du site d’initiation?
A) Une autre sous-unité de TFIIH phosphoryle de CTD de la polymérase
B) TBP reste lié à TATA mais les autres facteurs se dissocient
C) L’ARN pol échappe au promoteur
Dans quelle condition est initiée la transcription?
In vitro
Résumer l’initiation de la transcription procaryote
1) TBP de TFIID: 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 (activité hélicase): séparation de l’ADN
double brin et phosphorylation de la polymérase
6) TBP reste lié à TATA, dissociation des autres facteurs
7) Transcription recommence
Est-ce que la phophorylation de la polymérase est spécifique à la séquence d’acides aminé?
oui
À quoi servent les complexes remodelant?
Ils permettent à l’ARN pol et aux facteurs de transcription généraux d’avoir accès au génome
Décrire la structure du complexe médiateur.
Gros complexe protéique qui contient des modificateurs de nucléosomes et des remodeleurs de la chromatine
Expliquer l’action du complexe médiateur
Il s’associe avec l’ARN pol 2 et différents facteurs de transcription spécifiques (activateur ou inhibiteur) et généraux. Chaque sous-unité du complexe assure l’interaction avec un sous-groupe de facteurs de transcription
Qu’est-ce qui permet le recrutement des facteurs d’élongation?
La phosphorylation de CTD
Quel est le rôle des facteurs d’élongation?
Stimulation de la polymérase, synthèse plus rapide de l’ARN, correction
Vrai ou faux? Tous les facteurs d’élongation aident à la correction.
Faux, juste certains
Qu’est-ce que la phosphorylation de CTD permet aussi de faire?
Recruter des facteurs qui agiront durant la maturation de l’ARN
À quoi sert la modification par fact des nucléosomes?
Pour permettre à l’ARN polymérase de passer à travers l’ADN condensé
Comment est-ce que le complexe fact accompli sa fonction?
Il retire un dimère H2A-H2B du coeur du nucléosome qui se trouve devant l’ARN polymérase, donnant assez de place à l’enzyme pour transcrire l’ADN enroulé
Vrai ou faux? Le complexe fact replace le dimère H2A-H2B dans les nucléosomes ayant été transcrits derrière L’ARN pol.
Vrai
Jusqu’à quand se poursuit la polymérisation de l’ARN?
Jusqu’à ce que la séquence qui dicte le clivage et la polyadénylation (poly-A signal) du pré-ARNm soit dépassée
Expliquer le mode d’action du signal poly-A
Le complexe protéique qui s’occupe du clivage et de la polyadénylation s’attache en avance au CTD phosphorylé. Quand le signal poly-A est transcrit, le complexe va sur le signal, coupe l’ARNm et ajoute 200 adénines sur son bout 3’ (poly-A polymérase)
La polymérase continue de transcrire
Où se produit l’arrêt de la polymérisation?
N’importe où de 0,5 à 2pb derrière le site de poly-A
Que se passe-t-il avec le second ARN produit? Pourquoi?
Dégradation rapide par exonucléases. Pas de coiffe ni de queue
Quelle est la conséquence de la liaison du CTD avec Rtt103 vis les phosphorylations?
Le recrutement de Rat1
Quelle est la nature de Rat 1?
Une exonucléase
Expliquer l’action de Rat 1
Une fois que l’ARN prémessager est clivé, Rat1 se lie au bout restant du transcrit attaché à la polymérase et dégrade rapidement l’ARN jusqu’à rattraper la polymérase
Que se passe-t-il quand Rat1 rattrape la polymérase?
La transcription se termine
Qu’est-ce que le modèle torpille de la terminaison?
à chercher (mais ce qu’on vient d’expliquer en gros)
Résumer les 3 étapes de la transcription de l’ARN
A) Initiation: reconnaissance du promoteur par des facteurs de transcription généraux, recrutement de L’ARN pol
B) Élongation: Le patron de phosphorylarion du domaine CTD permet le passage de l’initiation vers l’élongation
Il y a polymérisation de l’ARN jusqu’au signal de clivage et de polyadénylation
C) Terminaison: Dissociation de l’ARN polymérase selon le modèle torpille et maturation de l’ARNm
Expliquer les étapes principales de production du transcrit primaire par l’ARN Pol 2
A) Ajout de la coiffe en 5’ du transcrit
B) Clivage et polyadénylation de m’extrémité 3’
C) Élimination des introns et épissage des exons
Quels évènements marquent l’épissage?
Commence quand le premier intro sort complètement de la polymérase et continue après la fin de la transcription
Par rapport à la polymérase, quelle est la taille de la queue CTD?
Elle est très longue
Quelles sont les fonctions des différents types d’enzymes associées au CTD durant la transcription?
Elles sont responsables de l’assemblage de la coiffe, de la reconnaissance du site de polyadénylation et de l’épissage des exons
Quel est l’effet de l’association de ces facteurs au domaine CTD?
Ça stimule le taux de transcription par l’ARN pol 2
Décrire rapidement la maturation de l’ARNm
Les facteurs de maturation de l’ARNm s’associent au CTD de l’ARN pol 2
Décrire rapidement la création de la coiffe en 5’
Addition d’une coiffe 7-méthylguanosine triphosphate à l’extrémité 5’ grâce à un lien 5’-5’ avec un pont triphosphate
Où se trouve le méthyl de la 7-méthylguanosine triphosphate
Il est sur l’azote numéro 7 de la guanine
À quel moment est-ce que le 7-méthylguanosine triphosphate est ajouté au transcrit initial?
Lorsqu’il atteint 25 à 30 nt.
Par quoi est catalysé cette réaction?
Une enzyme de la coiffe qui s’associe au domaine CTD phosphorylé de l’ARN pol 2
Quelles sont les fonctions de la coiffe en 5’?
A) Protection de l’ARNm contre les enzymes hydrolytiques (nucléases) puisque la coiffe permet de distinguer les ARNm des autres espèces d’ARN présents dans le noyau
B) site d’attache (reconnaissance) pour la petite sous-unité du ribosome lors de la traduction (eucaryote)
C) Facilite la maturation correcte de l’ARNm et son transport à travers le pore nucléaire en se liant à un complexe protéique (CBC)
Vrai ou faux. La coiffe est attachée à l’ARNm par le OH du carbone 3’.
Faux
Expliquer en détails la création de la coiffe en 5’
A) La phosphatase retire le phosphate y du premier nucléotide du transcrit
B) Une guanyltransférase ajoute un GMP en liaison inverse
C) Une méthylase ajoute un groupement CH3 sur la guanosine et parfois sr les sucre des nucléotides adjacents
Donner les fonctions de la queue poly-A
A) protège contre la dégradation par les exonucléases
B) Exportation de L’ARNm du noyau vers le cytoplasme
Emplacement de la queue poly-A
à l’extrémité 3’
Que se passe-t-il lorsqu’un ARNm est incorrectement polyadénylé?
Il est rapidement dégradé dans le noyau
Comment sait-on qu’il y a clivage de l’extrémité 3 avant l’ajout d’adénines?
Car les transcrits continuent au-delà du site où commence la séquence poly (A)
Que se passe-t-il si la séquence poly-A est mutée?
La polyadénylation du transcrit en question est grandement réduit.
Vrai ou faux. Presque tous les ARNm trouvés dans les cellules animales contiennent un séquence AAUAAA un peu en amont de la queue poly (A).
Vrai
Décrire un autre élément important de séquence poly-A
Une région riche en GU ou U un peu en aval du site de clivage
Quel est le rôle de CPSF?
lie le transcrit primaire sur la séquence AAUAAA.
Quel est le rôle de CStF
se lie avec la région riche en G/U ou en U. Il interagit avec CPSF, ce qui induit la formation d’une boucle dans le transcrit.
Qu’est-ce qui permet au complexe de se stabiliser?
La liaison de CFI et CFII au complexe
Dans quel but le CPSF, CstF, CFI et CFII travaillent?
À préparer la structure à recevoir l’enzyme PAP et à être clivé (bon positionnement de l’ARN)
Comment est-ce que l’enzyme PAP (polyA polymérase) fonctionne?
Elle se joint au complexe et stimule le clivage du transcrit un peu en aval de la première partie du signal de polyadénylation.
Vrai ou faux? Le PAP sera rapidement polyadénylé après le clivage.
Vrai
Qu’est-ce qui explique que le PAP sera rapidement polyadénylé après le clivage.
Parce qu’on en a besoin pour le clivage et donc, il sera protégé.
Par quelles enzymes sont faites le clivage?
CFI et CFII
Que se passe-t-il avec les facteurs de clivage CStF, CFI et CFII et l’extrémité 3’ clivée du transcrit? Et le fragment résiduel d’ARN?
Les facteurs nommés et l’extrémité 3’ sont relâchés. Le fragment d’ARN est dégradé
Combien d’adénines est-ce que le PAP ajoute à l’extrémité 3’ libre?
à peu près 12
Qui recrute la protéine PABPII?
Le fragment poly (A) initial
Quelle est la fréquence de la présence de PABPII?
un par 12 AA
Quel est le rôle des PABII?
Accélérer la réaction de polyadénylation par PAP
Sous quelle condition PABPII signale l’arrêt de la réaction?
Quand la queue poly(A) atteint 200-250 nucléotides
Sur quelle séquence d’évènements se produit l’épissage
de quand le premier intron a complètement émergé de la polymérase et se produit après la fin de la transcription
Vrai ou faux. Les introns sont aussi appelés séquences codantes.
Faux, ce sont les séquences non codantes
Vrai ou faux, les introns doivent être éliminés pour produire un ARN, fonctionnel.
Vrai, l’ARNm fonctionnel est constitué uniquement d’exons
Vrai ou faux. Toutes les protéines contiennent des séquences non codantes,
Faux, c’est plutôt la majorité
Quand se produit l’épissage?
Généralement, après l’ajour de la queue Poly-A
Comment fait on pour déterminer les jonctions introns exons?
On compare la séquence génomique à celle des ARN matures
Vrai ou faux. Il y a présence de motifs moyennement conservés de chaque côté des sites d’épissage?
Vrai
Quelle quantité de nucléotides est nécessaire pour permettre l’épissage?
Les 30-40 de chaque extrémité
