Transcription et régulation - Rokeach Flashcards
Expliquez cette image ci-contre à l’aide de 3 points clés minimalement.
- L’ARN polymérase synthétise ses ribonucléotides de 5’ à 3’
- L’ARN polymérase synthétise ses ribonucléotides à partir du brin matrice d’ADN en le lisant de 3’ à 5’
- Le transcrit d’ARN est identique au brin codant d’ADN, sauf que ce sont des ribonucléotides qui seront synthtétisés, et non des désoxyribonucléotides, ce qui implique que:
- Le sucre en pentose ajouté: ribose
- La base T est remplacée par la base U
À compléter: L’ARN polymérase, contrairement à l’ADN polymérase, ne nécessite pas _______.
D’amorce
À compléter: L’ARN polymérase synthétise ses ribonucléotides à partir du 1)__________ en le lisant de 2) __’ à 3)___’.
1) Brin matrice d’ADN
2) 3’
3) 5’
À compléter: L’ARN polymérase synthétise le transcrit d’ARN de 1)___’ à 2)____’.
1) 5
2) 3
À compléter: Le transcrit d’ARN comporte une séquence identique à celle portée par le brin 1)____ d’ADN, mais il comportera la 2)_____ comme sucre en pentose et la base 3)_____, plutôt que 4)_______.
1) Codant
2) Ribose
3) U (ou uracile)
4) T (ou thymine)
Vrai ou faux. Le transcrit d’ARN comportera uniquement une structure secondaire.
Faux.
Quelle est la particularité de la structure secondaire du transcrit d’ARN?
Elle comportera des pseudoknots, c’est-à-dire des appariements de bases entre deux régions simple brin d’ARN de boucle.
Qu’est-ce que cette image illustre?
La formation de pseudoknots à la structure secondaire de l’ARN, c’est-à-dire l’appariement de bases entre deux régions simple brin d’ARN de boucle.
Qu’est-ce que cette image illustre?
La structure tertiaire de l’ARN dépourvue de double hélice.
À compléter: L’ARN ligase est responsable de la création de liens phosphodiester entre les ribonucléotides synthétisés par l’ARN polymérase.
Faux
Quelles sont les caractéristiques d’une ARN polymérase?
- Synthétise le transcrit d’ARN de 5’ à 3’ à partir du brin matrice d’ADN en le lisant de 3’ à 5’
- Ne nécessite pas d’amorce
- Crée des liens phosphodiester entre les ribonucléotides en son site actif
Vrai ou faux. La réplication de l’ADN est aussi précise que la transcription.
Faux. La transcription est moins précise en raison de la courte durée de vie de l’ARN.
Comment est formé le complexe d’initiation de la transcription chez les Procaryotes?
Par la liaison entre un facteur sigma et une ARN polymérase AVANT de se lier au promoteur d’ADN du gène à transcrire.
À compléter: Pour initier et terminer la transcription, l’ARN polymérase nécessite 1)______ et 2)______ dans l’ADN.
1) Facteurs protéiques
2) Signaux
TRANSCRIPTION CHEZ LES PROCARYOTES: Quand est-ce que le facteur sigma se détache? Qu’en est-il pour l’ARN polymérase?
- Facteur sigma se détache environ 10 nucléotides après l’initiation de la transcription
- ARN polymérase se détache lorsqu’elle rencontre le terminateur (= signal ou site de terminaison de la transcription)
Quel est le rôle du facteur sigma?
Permet la sélection du promoteur du gène à transcrire en reconnaissant les boîtes -10 et -35 qui, elles, renferment des courtes séquences dictant le brin d’ADN à utiliser pour la transcription ET le sens de la transcription.
Qu’est-ce que les boîtes -10 et -35? Par quoi sont-elles reconnues chez les Procaryotes?
Comporte des courtes séquences d’ADN qui dictent le brin d’ADN à utiliser pour la transcription ET le sens de la transcription.
Reconnues par les facteurs sigma chez les Procaryotes.
Qu’est-ce qu’une séquence canonique ou consensus?
Résultat idéal d’un ordre calculé de nucléotides ou d’AA que l’on retrouve à chaque position dans un alignement de séquences multiples.
Qu’est-ce qui dicte si un promoteur sera fort ou faible chez les Procaryotes? Expliquez votre réponse.
Plus la séquence portée par un promoteur ressemble à la séquence consensus d’un promoteur, plus l’affinité du facteur sigma pour le promoteur sera élevée, plus l’efficacité de l’initiation de la transcription sera élevée, plus le promoteur sera fort.
Quelle est la séquence portée par la boîte -10? Où se trouve-t-elle?
Séquence portée: TATAAT
Localisation: 10 paires de nucléotides en amont du site d’initation de la transcription
Vrai ou faux. Les Procaryotes renferment plusieurs facteurs sigma.
Vrai
Décrivez toutes les étapes de la transcription chez les Procaryotes.
- Formation du complexe d’initiation de la transcription par la liaison entre le facteur sigma et l’ARN polymérase, et ce, AVANT qu’il ne se lie au promoteur du gène à transcrire
- Complexe d’initiation de la transcription se lie au promoteur
- Contact ARN polymérase/promoteur engendre une ouverture de la double hélice d’ADN, formant ainsi une bulle de transcription
- Initiation de la synthèse du transcrit d’ARN de 5’ à 3’ à raison de 50 ribonucléotides/s
- Facteur sigma se détache environ 10 nucléotides après l’initiation de la transcription
- Élongation du transcrit d’ARN se poursuit
- ARN polymérase rencontre le terminateur (signal de terminaison de la transcription), ce qui fait en sorte que le transcrit d’ARN adoptera une forme particulière (tige boucle d’ARN) causée par les appariements intramoléculaires. Cette forme causera une contrainte sur l’ARN polymérase pour l’amener à se détacher
- ARN polymérase se détache, libérant le transcrit d’ARN
Qu’est-ce que la forme tige-boucle d’ARN?
Forme particulière de l’ARN causée par les appariements intramoléculaires qui est riche en G-C suivie d’une série de U, ce qui cause une contrainte au niveau de l’ARN polymérase pour l’amener à se détacher lorsqu’elle rencontre le terminateur
Qu’est-ce qui est plus complexe entre le promoteur procaryote et le promoteur eucaryote?
Promoteur eucaryote
Quelles boîtes retrouve-t-on chez un promoteur eucaryote? Laquelle est la plus importante?
- Boîte à -100
- Boîte à -80
- Boîte à -25 (ou boîte TATA) *** PLUS IMPORTANTE***
À compléter: Contrairement à la transcription chez les Procaryotes, l’initiation de la transcription chez les Eucaryotes implique plusieurs _____________.
Facteurs généraux de la transcription (TFII)
Décrivez les étapes de la transcription chez les cellules Eucaryotes.
- Reconnaissance de la boîte TATA (-25) par TFIID avec son TBP, et il s’y lie
- Recrutement de TFIIB par TFIID
- Recrutement de l’ARN polymérase II + d’autres facteurs généraux de la transcription, soit TFIIF, TFIIE et TFIIH: c’est le complexe d’initiation de la transcription
- TFIIH, ayant une activité hélicase et kinase, entraîne d’abord le déroulement de la double hélice d’ADN et ensuite, la phosphorylation de la queue C-terminale de l’ARN polymérase II
- Cette phosphorylation entraîne la libération des facteurs généraux de la transcription, sauf pour TFIID avec son TBP, lesquels sont impliqués dans l’élongation.
- Élongation peut débuter à partir du moment que tous les facteurs généraux de la transcription sont libérés (sauf TFIID avec TBP)
- Terminaison:
a) ARN polymérase II transcrit le terminateur, ce qui correspond au signal de polyadénylation sur le transcrit d’ARN, ce qui permet son clivage et sa polyadénylation par la poly-A polymérase lors de la maturation
b) Libération de l’ARN polymérase II
Qu’est-ce qui forme le complexe d’initiation de la transcription chez les Eucaryotes?
ARN polymérase II + facteurs généraux de la transcription (TFIID, TFIIB, TFIIF, TFIIE et TFIIH) = complexe d’initiation de la transcription
Est-ce que l’ARN polymérase II peut reconnaître par elle-même le promoteur? Qu’en est-il de l’ARN polymérase chez les Procaryotes?
- Non, elle nécessite la présence des facteurs généraux de la transcription TFIID et TFIIB qui reconnaissent la boîte TATA.
- L’ARN polymérase chez les Procaryotes nécessite également la présence d’un facteur sigma qui permet la sélection du promoteur du gène à transcrire.
Quelles boîtes, chez les Procaryotes et les Eucaryotes, servent de point de repère pour l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription?
Procaryotes: -10 (TATAAT)
Eucaryotes: -25 (TATA)
Vrai ou faux. La transcription et la maturation de l’ARN pré-messager dans une cellule eucaryote sont séparés dans le temps, et non dans l’espace. En effet, ils se produisent à différents moments, mais tout de même dans le noyau.
Faux. Elles se produisent simultanément dans le noyau.
À quoi sert la phosphorylation de la queue C-terminale de l’ARN polymérase chez les cellules eucaryotes lors de l’initiation de la transcription?
Elle sert à libérer tous les facteurs généraux de la transcription sauf pour TFIID avec son TBP, ce qui permet l’élongation du transcrit d’ARN.
Qu’est-ce qui reconnaît la boîte TATA en premier lors de l’initiation de la transcription dans une cellule eucaryote? Que recrute-t-il ensuite?
TFIID avec son TBP
Recrute ensuite TFIIB
Quelle est la particularité de TFIIH?
A une activité hélicase et une activité kinase
Quelle est la particularité de la terminaison de la transcription chez une cellule eucaryote? Expliquez.
Elle est couplée à la polyadénylation:
Lors de la terminaison, l’ARN polymérase II transcrit le terminateur, ce qui correspond au signal de polyadénylation sur le transcrit d’ARN, lequel permet le clivage et l’ajout d’une queue poly-A par la poly-A polymérase lors de la maturation de l’ARN pré-messager.
À compléter: La terminaison de la transcription dans une cellule eucaryote est couplée à ________ survenant lors de ______.
1) La polyadénylation
2) Maturation de l’ARN pré-messager
Où se situe la boîte -10 chez le promoteur procaryote? Qu’en est-il de la boîte -25 chez le promoteur eucaryote? Quel est leur rôle?
- Se situe à 10 paires de nucléotides en amont du site d’initiation de la transcription
- Se situe à 25 paires de nucléotides en amont du site d’initiation de la transcription.
Leur rôle est de servir de point de repère pour l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription
À compléter: Le taux de transcription détermine la quantité 1) _________ qui, elle-même, détermine la quantité de 2)___________.
1) d’ARNm produite
2) protéines traduites
Vrai ou faux. Les cellules doivent constamment s’adapter aux conditions de leur environnement (donc, à leurs besoins), ce qui implique des changements dans l’expression génique: certains gènes seront donc activés, et d’autres réprimés.
Vrai
Vrai ou faux. Plus le taux de transcription est élevé, moins la quantité d’ARNm sera élevée et donc, moins la quantité de protéines traduite sera élevée.
Faux
Quels sont les 2 modes de régulation de la transcription au niveau de l’initiation?
1- Séquence du promoteur
2- Présence de facteurs spécifiques de la transcription pouvant se fixer à des séquences de régulation en amont ou en aval du promoteur
Quels sont les deux types de séquences de régulation de la transcription? Quel est leur rôle? Où peut-on les retrouver?
1- ‘‘Enhancer’’: activent la transcription
2- ‘‘Silencers’’: répriment la transcription
Elles peuvent se trouver en amont ou en aval du promoteur
Quels sont les deux types de facteurs spécifiques de la transcription? Quel est leur effet sur la transcription? À quelle séquence de régulation se lient-ils?
1- Activateurs:
-Facililent l’assemblage des facteurs généraux de la transcription et de la polymérase sur le promoteur par 2 moyens possibles:
A) Recrutant les facteurs généraux de la transcription
B) Recrutant des complexes de remodelage de la chromatine, ce qui la décondenserait et la rendrait plus accessible à la transcription
-Séquence de régulation auxquels ils se lient: ‘‘Enhancers’’
2- Répresseurs
- Empêchent l’assemblage des facteurs généraux de la transcription et de la polymérase sur le promoteur
- Séquence de régulation auxquels ils se lient: ‘‘Silencers’’
Par quels moyens est-ce que les facteurs spécifiques de la transcription de type ‘‘activateur’’ peuvent-ils activer la transcription?
1- En recrutant des facteurs généraux de la transcription
2- En recrutant des complexes de remodelage de la chromatine
À compléter: Les facteurs activateurs de la transcription se lient à des séquences 1)______, tandis que les facteurs répresseurs de la transcription se lient à des séquences 2)_______ pouvant soit se situer en 3)_______ ou en 4)_______ du promoteur.
1) ‘‘Enhancers’’
2) ‘‘Silencers’’
3) Amont
4) Aval
Quels sont les deux domaines que l’on retrouve au niveau d’un facteur spécifique de la transcription?
1) Domaine de liaison à l’ADN
2) Domaine d’activation ou de répression
Vrai ou faux (EXPLIQUEZ VOTRE RÉPONSE). Les modes de régulation de la transcription au niveau de l’initiation permettent d’augmenter la vitesse d’élongation du transcrit d’ARN.
Faux, ils augmentent ou diminuent uniquement le taux de transcription. La vitesse d’élongation du transcrit d’ARN demeure la même.
À compléter: Ce sont les facteurs 1)_________ de la transcription qui demeurent toujours les mêmes, alors que les facteurs 2)_________ de la transcription changent.
1) Généraux
2) Spécifiques
Vrai ou faux. Les facteurs généraux de la transcription, soit TFIID, TFIIB, TFIIF, TFIIE et TFIIH, changent d’un gène à l’autre.
Faux.
Vrai ou faux. Les facteurs spécifiques de la transcription changent d’un gène à l’autre.
Vrai.
