Transcription et traduction Flashcards
Dogme de la biologie cellulaire?
ADN est transcrit en ARNm, qui est ensuite traduit en protéine par le code génétique pour former des protéines ayant différentes fonctions.
Les polymérases et leur type d’ARN synthétisées?
ARNpol 1 : gros ARNr (28 S, 18 S et 5.8 S)
ARNpol 2 : ARNm
ARNpol 3 : ARNt et petits ARNr
Il existe….ARNpol (combien?) chez les procaryotes.
une seule
Expliquer à quoi sert le contrôle de la transcription.
Détermine si un gène est bien traduit et si oui, à quel vitesse et pendant combien de temps.
Comment se fait le contrôle de la transcription?
Avec des facteurs de transcriptions : protéines qui peuvent s’unir aux promoteurs liés à l’ADNpol ou à divers sites régulateurs de gènes (ceux-ci fonctionnent alors comme activateurs en activant le site ou répresseurs en l’inhibant).
Expliquer comment on peut inhiber/réprimer la transcription.
- Si DSIF et NELF, des facteurs d’inhibition, sont phorphorylés par des kinases stimulatrices (ex.: TEFb) ou qu’il y a un recrutement de facteurs d’élongation (ex.: ELL) par la polymérase.
- Si on enlève un groupement acétyl (action contraire aux HAT) par les HDAC (histones désacétylases).
- Avec les ARNlnc (long non codant), qui sont des répresseurs de la transcription.
Expliquer comment on peut activer la transcription.
- L’activation est associée au modifications de l’état et/ou de la position des nucléosomes dans une région de la chromatine.
- Avec les co-activateurs, des grands complexes formés de plusieurs sous-unités. 2 groupes :
1 - ceux interagissant avec les éléments de base de la transciption (facteurs généraux de la transcription - FGT, et ARNpol2). ex.: Mediator, qui établit communication.
2 - ceux qui agissent sur la chromatine et la font passer à un état réceptif à la transcription. ex.: CBP, un coactivateur avec activité HAT (famille d’enzymes qui ajoutent un groupement acétyl aux histones) ce qui permet d’activer la chromatine.
Expliquer ce que sont les régions d’activations.
- Sont formées d’Acides, d’acides aminés.
- Permettent interactions protéines-protéines qui permettent le recrutement de protéines sur l’ADN et aussi de coactivateurs pour aider à l’ouvrir.
Qu’est-ce qu’un isolant?
Séquence limite spécialisée qui permet aux activateurs de ne pas agir si ce n’est pas le bon promoteur
l’ADNpol est plus complexe chez les eucaryotes à cause de quoi?
Qu’il y a plus de sous-unités
Expliquer les étapes de la transcription
Initiation :
1 - ARNpol reconnait et se lie au promoteur grâce aux facteurs de transcription.
2 - Fusion de l’ADN, formation bulle bidirectionnelle.
3 - Ajout des 2 premiers nucléotides.
Élongation :
1 - Polymérisation de l’ARN à partir du brin matrice (phosphorylation du CTD qui signal la transition de l’initiation à l’élongation). –> Maturation de l’ARNt se fait en même temps.
Terminaison :
1 - Rencontre du site AAUAAA, qui clive l’ARN.
2 - Ajout de la queue poly A pour stabiliser ARNm (maturation final).
3 - Ajout de la coiffe en 5’ pour protéger les extrémités.
Nommer les éléments des activateurs de transcription.
1 - Région d’activation : interagit avec un ou + des composantes de la transciption.
2 - Domaine de dimérisation : (fils qui connecte les boules) permet association de facteurs en dimères.
3 - Domaine de liaison à l’ADN : Reconnait des séquences spécifiques. Boules sont collées sur des sites de liaison.
Expliquer à quoi sert le promoteur dans la transcription .
- Les éléments du promoteur aident à positioner polymérase, ce qui facilite la transctiption.
- Promoteur est reconnu par FGT (facteurs généraux de la transcirption). Ex.: boîte TATA (TBP reconnait et lie la boîte), TF2D, TF2A, etc.
Expliquer ce qu’est un ribosome.
- Formé de 2 sous-unités : 60S et 40S
- Maturation et assemblage dans nucléole.
- Transcrits par ARNpol3
Nommer un exemple de moyen pour réguler l’expression des gènes au niveau post-transciptionnel.
Édition de l’ARN (permet de créer de nouveau site d’épissage).
Que permet le contrôle de la traduction?
Détermine si ARNm sont bien traduits, et si oui, à quelle vitesse et pendant combien de temps.
Comment se fait le contrôle de la traduction?
Par des UTR (régions non traduites)
Comment se fait la maturation des pré-ARNt?
- Avec les boucles anticodon, qui reconnaisent le bon codon.
- CCA pour attacher les aminoacyls.
Comment se fait l’initiation de la traduction après l’assemblage du complexe d’initiation?
1 - Sous-unités 40S du ribosome reocnnait le codon START (AUG –> code pour la méthionine) sur ARNm puis l’hydrolyse du GTP par eIF2 permet de recruter la sous-unité 60S et la traduction débute.
- Plus complexe chez les procaryotes car ils ont plus de codons d’initiation et les ribosomes doivent trouver le bon site.
- Un même ARNt va passer dans les trois sites (A, P et E) du ribosome, qui se trouvent dans la 60S.
Comment se fait l’élongation de la traduction?
1 - Ribosome est bien positionner au site d’initiation et un ARNt portant de la méthionine est au site P.
2 - L’ARNt complémentaire au codon suivant est sélectionné avec l’aide du ribosome et de la GTPase eEF1a liée au GT (garantit que l’ARNt ne s’associe au site A que si l’appariement codon-anticodon est correct. Si l’appariement est incorrect, eEF1a-GTP ne sera pas hydrolysé, et l’ARNt sera rejeté).
3 - Formation d’un lien peptidique catalysé par une peptidyl transférase, (composante de la 60S) ce qui transfère l’acide aminé de l’ARNt au site P à un autre ARNt au site A, ce qui forme un lien peptidique entre l’extrémité C-terminale de la chaîne peptidique naissante et l’acide aminé de l’ARNt au site A.
4 - GTPase eEF2 aide à stabiliser le ribosome, l’empêche de reculer, puis l’hydrolyse de GTP par eEF2 entraîne un changement de conformation du ribosome, provoquant la translocation, où l’ARNm se déplace du site A au site E avant de quitter le ribosome.
Comment se fait la terminaison de la traduction?
1 - eRF1, un facteur de relâchement, reconnait codon STOP (UAA, UAG ou UGA).
2 - Hydrolyse du lien ester entre le polypeptide et l’ARNt au site P.
3 - Dissociation de l’ARNm, de la protéine et du ribosome.
Comment la traduction peut-elle être inhibé?
Choc thermique, infection virale, etc. sont des exemple de stress qui peuvent venir activer certaines kinases qui phosphorylent un résidu Ser de la sous-unité eIF2alpha, ce qui inhibe traduction.
À quels niveaux principaux s’effectue la régulation de l’expression des gènes ?
Principalement à la transcription de l’ADN en ARN et à la traduction des ARN en protéines.
Quelles sont les principales différences entre l’ADN et l’ARN ?
ADN : désoxyribose, thymine, double brin.
ARN : ribose, uracile, simple brin.
Pourquoi l’ARN simple-brin peut-il adopter différentes structures ?
Il peut se replier pour former des structures secondaires (tiges-boucles) et tertiaires, ce qui est important pour sa fonction. Certains ARN ont une activité catalytique (ribozymes).
Quels sont les trois types majeurs d’ARN dans la cellule ?
ARN messagers (ARNm)
ARN de transfert (ARNt)
ARN ribosomiaux (ARNr)
Quelles sont les caractéristiques de la polymérisation de l’ARN par les polymérases ?
- Sens 5’ → 3’
- Réaction entre le 5’-phosphate du nucléotide entrant et le 3’-OH du brin en élongation.
- Pas besoin d’amorce.
- Complémentaire au brin matrice (non-codant, antisens).
De quoi les ARN polymérases ont-elles besoin pour trouver leurs promoteurs ?
De facteurs de transcription, ex.: eEf1
Quelles sont les principales étapes de maturation des ARNs, processus qui commence dès que l’ARN pré-messager sort de l’ARN polymérase II ?
1 - L’ajout de la coiffe (capping) :
* Se produit dès que les premiers 20 à 30 nucléotides de l’ARNm sont synthétisés.
* Coiffe est ajoutée à l’extrémité 5’ du pré-ARNm.
* Protège l’ARNm de la dégradation + facilite sa reconnaissance par le ribosome lors de la traduction.
2 - Clivage au site poly A et la polyadénylation :
* Lorsque la transcription atteint un signal de polyadénylation (séquence AAUAAA), l’ARNm est clivé en aval de ce site.
* Enzyme polymérase ajoute une queue poly-A à l’extrémité 3’ de l’ARNm, ce qui stabilise l’ARNm, facilite son exportation vers le cytoplasme et participe à l’initiation de la traduction.
3 - L’épissage :
* Se déroule souvent simultanément avec la transcription.
* Le spliceosome, composé de snRNPs (small nuclear ribonucleoproteins), retire les introns sont retirés et relie les exons générant ainsi un ARNm mature.
Quel est le rôle de l’épissage des ARNs et qu’est-ce que l’épissage alternatif?
Épissage permet de rabouter les exons entre eux en enlevant les introns. L’épissage est effectué par le spliceosome, un complexe ribonucléoprotéique.
Épissage alternatif : permet de générer plusieurs ARN messagers matures différents à partir d’un même gène, produisant ainsi plusieurs isoformes d’une protéine particulière.
Quels sont les trois sites fonctionnels du ribosome ?
Site A (aminoacyl)
Site P (peptide)
Site E (exit)
Quelle est la structure des ARNs de transfert (ARNt) matures ?
Ils possèdent une portion CCA-OH en 3’ sur laquelle une aminoacyl-ARNt synthétase ajoute un acide aminé.
Ils ont aussi une boucle anticodon qui s’apparie aux codons complémentaires de l’ARNm.
Que comprend le complexe 43S lors de l’initiation de la traduction ?
- La sous-unité 40S du ribosome
- L’ARNt initiateur Met
- Le facteur eIF2 lié au GTP
