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mol 5 Flashcards

1
Q

Quelles sont les différences entre l’ADN et l’ARN

A
  • ARN est simple brin (peut aussi former des repliements par appariements de ses bases)
  • Présence d’un groupement OH sur le C2’ de l’ARN (ribose)
  • Remplacement de la base Thymine par l’Uracile.
    -ARN est très instable et se dégrade rapidement
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2
Q

Pourquoi l’ARN produit-elle des structures secondaires très variées?
exemples?

A

-Augmente la stabilité
-Permettent des activités enzymatiques (ribozymes)
boucles, noeuds, loops, épingles
*similaire à la forme tertiaire des protéines

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3
Q

Qu’est-ce qui augmente la diversité des structures secondaires?

A

Les appariements non standards possibles

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4
Q

Vrai ou faux? Un même ARN a toujours la même conformation lorsqu’il est actif?

A

Vrai. Si une structure est manquante, l’ARN est inactif.

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5
Q

Donnez 2 incidences du groupement hydroxyle (carbone 2) sur la structure de l’ARN

A

1) rend l’ARN plus sensible à l’hydrolyse alcaline
2) la présence de 2 Oxygène en position cis (2’ et 3’) rend possible la cyclisation sur les positions 2’ et 3’
-provoque une coupure de la chaine ribose-phosphate = INSTABILITÉ CHIMIQUE

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6
Q

Que provoque la cyclisation du phosphate dans une chaine d’acide nucléique? (grâce à la présence de deux oxygène en cis sur les positions 2’ et 3’)

A

Cette cyclisation provoque une coupure de la chaine ribose-Phosphate. L’ARN est coupé en 2 et sa durée de vie est donc très courte. On peut se débarasser de lui au moment désiré.

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7
Q

Nommez un avantage et un inconvénient d’avoir l’Uracile au lieu de la thymine dans l’ARN.

A

Avantage : L’uracile est moins couteux à produire que la thymine, car il a un CH3 en moins.

Désavantage : L’uracile se convertit lentement en cytosine…à cause de son instabilité chimique
(problème de lecture lors de la traduction)

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8
Q

Comment le brin matrice (séquence monocaténaire d’ADN) détermine la séquence de l’ARN par appariements des bases?

A

1) Ouverture de l’ADNdb
2) Appariements antiparallèles entre l’ADNsb - ARN
3) Complémentarité des bases C-G, G-C, T-A, A-U

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9
Q

Vrai ou Faux? La majorité des ARN retrouvés dans la cellule se retrouvent sous forme d’ARNm.

A

Faux. La majorité en masse se trouve sous forme d’ARNr, et la majorité en nombre sous forme d’ARNt.

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10
Q

L’ARN est synthétisé par quel enzyme?
Que nécessite la synthèse?

A

Par l’ARN polymérase (L’ARN polymérase catalyse la synthèse d’une chaîne de nucléotides complémentaire aux nucléotides du brin matrice)
-la synthèse nécessite l’apport en rNTPs et le goupement OH disponible sur le 3’ de la chaine naissante (synthèse de 5’ à 3’)

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11
Q

Quels sont les 2 brins d’ADN?

A

1) brin matrice: ce brin est lu par l’ARN
2) brin codant: ce brin a la même séquence que l’ARN produit

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12
Q

Différence entre réplication et transcription?

A

réplication: recopie tout le génome et une seule fois par cylcle cellulaire
Transcription: recopie une région précise du génome, déterminée par les séquences d’ADN spécifiques signalant le début et la fin
-le nombre de copies produite est extrêmement variable = RÉGULATION DE LA TRANSCRITPION
-nombre de protéines produites pas l’ARNm aussi très variables

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13
Q

Dans l’ARN polymérase, nommez ce qui est conservé et ce qui varie selon l’espèce.

A

Conservé : on retrouve le + de similitude au niveau du site catalytique qui s’occupe de la transcription

Variant : la périphérie l’enzyme de chaque espèce. L’environnement différent réflète les interactions avec des protéines régulatrices propres à chaque espèce.

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14
Q

Qu’est-ce que le site catalytique?
Comment fontionne-t-il?

A
  • constitué de parties de 2 plus grandes sous-unités
    -se situe à la base de la pince, dans une région appelée le “le centre catalytique”

-il fonctionne en suivant le mécanisme catalytique d’addition de nucléotides faisant intervenir 2 ions métalliques (comme toutes les polymérases)

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15
Q

Combien les bactéries ont-elles d’ARN polymérases et combien ont-elles de sous unités? Même chose pour les eucaryotes.

A

Bactéries ; 1 ARN polymérase composé de 5 sous unités.

Eucaryotes : 3 ARN polymérases composés de plus de 10 sous unités.

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16
Q

De quoi sont responsable les différents ARN polymérases des cellules eucaryotes?
ARN pol. I et pol. III? ARN pol. II?

Et ou sont-elles situées?

A

ARN pol II : Responsable de transcrire les gènes codant pour les protéines (ARNm). Efficacité variable.

ARN pol I et pol III : responsable de la transcription des gènes codant pour d’autres ARN (ARNr, ARNt… )Transcrits très abondants

pol I = nucléole
pol II et III = nucléoplasme

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17
Q

Vrai ou faux? L’ARN polymérase a besoin d’une amorce.

A

Faux. La polymérisation se fait sans amorce.
-plus grande stabilité de l’enzyme au niveau du 1er nucléotide lorsqu’elle ajoute le 2e sur le 3’OH (implique liaisons très spécifiques des nucléotides avec l’enzyme)

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18
Q

Qu’est ce qui aide à stabiliser efficacement une purine (généralement une adénine) lors de l’initiation de la transcription ?
procayotes? eucaryotes?

A

La forme de l’enzyme adaptée à cela
Chez procaryotes: Le facteur sigma.
Chez eucaryotes: les facteurs de transcription généraux (GTF)

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19
Q

Comment se nomme le premier nucléotide à être transcrit?
Par quoi est définie la position d’un nucléotide?

A

+1
Elle est définie par rapport au 1er nucléotide transcrit

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20
Q

Quelles sont les grandes étapes du mécanisme de transcription?

A

1) Initiation (début)
-reconnaissance du promoteur
-Ouverture de complexe: déroulement de l’ADN et création d’une bulle de transcription
-début de la synthèse de l’ARN
2) Élongation (milieu)
-Complexe ternaire stable
3)Terminaison (fin)
-Dissociation de l’ADN

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21
Q

Quelles sont les 3 étapes du complexe d’initiation de la transcription?
Quel complexe est formé après la dernière étape?

A
  1. Formation du complexe fermé.
    - Il y a liaison de l’ARN pol sur le promoteur.
  2. Transition vers le complexe ouvert.
    - Séparation des brins d’ADN et formation d’une bulle de transcription d’environ 14 p.b autour du site d’initiation.
  3. Début de la polymérisation de l’ARN.
    (ADN simple brin maintenant accessible, les 2 premiers nucléotides sont placés dans le site actif de la polymérase)
    -Il y a polymérisation inefficace des 10 premiers nucléotides, puis l’ARN pol est libéré du promoteur.

Il y a ensuite formation d’un complexe ternaire stable, et l’élongation peut commencer

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22
Q

Vrai ou faux? Le promoteur est en aval du gène transcrit.
Qu’est-ce qu’un promoteur?

A

Faux, c’est une séquence d’ADN en amont du gène transcrit
Ce sont les séquences motrices qui déterminent les régions du génome à transcrire (quand et ou)
Puisqu’un seul des 2 brins est transcrit, le pomoteur détermine aussi l’orientation du gène
-Chacun des brins peut être le brin matrice

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23
Q

Quelle est la composition du génome d’une bactérie?

A

-gènes codant des protéines sur le brin +
-gènes codant des protéines sur le brin -
-ARNt
-ARNr

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24
Q

Par quoi est déterminée la force d’un promoteur?

A

Par le nombre de transcrits générés à partir de ce promoteur dans un laps de temps donné.

25
Q

Vrai ou Faux. Un promoteur faible veut nécessairement dire un mauvais promoteur.

A

Faux. On a parfois besoin d’un petit nombre de transcrit, et un promoteur faible fait amplement le travail.

26
Q

Qu’est ce qui influence la force d’un promoteur? (3 facteurs)

A

1) La capacité du promoteur à lier l’ARN pol ( plus de points de contacts, plus le promoteur est fort)
2) Une isomérisation efficace: le passage du complexe fermé au complexe ouvert (la bulle de transcription apparait rapidement dans un promoteur fort)
3) La facilité de l’ARN pol à se libérer du promoteur: le passage du complexe de transcription initial vers le complexe ternaire stable (plus c’est long, moins il y a de transcrits produits, moins le promoteur est fort…)

27
Q

L’élongation démarre après cmb de nucléotides?

A

Après les 10 premiers nucléotides

28
Q

La sous unité sigma chez les procaryotes oblige l’initiation de la transcription ________________________ et positionne __________________

A

aux sites du promoteur seulement
l’ARN polymérase

29
Q

Que forme l’association ARN polymérase et le facteur sigma?

A

forme l’holoenzyme

30
Q

Quel est le facteur sigma le plus répandu chez E.Coli?
De quoi est-il composé?
Ce promoteur reconnait quelles régions sur l’ADN?

A

Sigma 70.
-composé de 2 sections conservées et d’une section centrale non spécifique
Ce promoteur reconnait des promoteurs formés de 2 séquences conservées de 6 nucléotides (-35 et -10), séparées par 17-19 nucléotides non-conservés

31
Q

VRAI OU FAUX: il existe un seul promoteur sigma 70

A

FAUX, il existe plusieurs promoteurs sigma 70
-en les comparant, on peut trouver une séquence consensus qui sera la séquence optimale

32
Q

VRAI OU FAUX: plus un promoteur s’approche du consensus, plus il est fort

A

VRAI

33
Q

Qu’est ce que permet la séquence consensus?

A

-Liaison spécifique plus forte.
-Facilité d’ouverture de la boite.
-Meilleure libération du promoteur.

34
Q

Entre la boite -35 et la boite -10, laquelle est la plus conservée et donc la plus facile à ouvrir?

A

La boite -10.

35
Q

Que peuvent être les ajouts supplémentaires sur le promoteur sigma 70?

A
  • Un élément UP
    -Un discriminateur
    -Une extension -10
36
Q

Qu’est ce que l’élément UP?

A

C’est un ajout supplémentaire sur le promoteur sigma 70 des procaryotes. Il permet un contact additionnel avec l’ARN pol. Situé avant la boite -35.

37
Q

Qu’est ce que le discriminateur?

A

C’est un ajout supplémentaire sur le promoteur sigma 70 des procaryotes. Il permet de stabiliser l’enzyme sur le promoteur. Situé après la boite -10.

38
Q

Vrai ou Faux. L’extension -10 remplace la boite -10 sur le promoteur sigma 70 des procaryotes.

A

Faux. Elle remplace la boite -35 si elle n’est pas présente.

39
Q

Vrai ou faux: Chaque région est reconnue et liée par une région spécifique de la sous-unité sigma70

A

Faux, une exception: l’élément UP (ARN pol directement), qui est reconnu par la sous-unité alpha de l’enzyme

40
Q

La région 4 de sigma 70 reconnait l’élément -35 du promoteur sigma 70 des procaryotes via quel motif?

A

Via le motif hélice-coude-hélice.

41
Q

Où s’insèrent les deux hélices du motif hélice-coude-hélice chez les procaryotes?

A

-Une des hélices s’insère dans le sillon majeur et interagit avec les bases d’ADN (spécifique à la séquence)
-La 2e s’attache sur la charpente de l’ADN (phosphate-sucre)

42
Q

Le facteurs sigma est divisé en cmb de régions?
Que reconait chacune des régions?

A

4 régions
1= reconnait le discriminateur
2= reconnait l’élément -10
3= reconnait l’extension -10
4= reconnait l’élément -35 via hélice-coude-hélice

43
Q

Vrai ou Faux. L’isomérisation (2ème étape de l’initiation de la transcription chez les procaryotes) est réversible.

A

Faux. Une fois accomplie, l’isomérisation est irréversible.

44
Q

Quels deux évènements se produisent durant l’isomérisation (passage au complexe ouvert) chez les procaryotes?

A
  1. Les pinces (BB’) se resserent sur l’ADN bicaténaire devant l’enzyme.
  2. La région 1,1 de sigma 70 est expulsée du site actif, ce qui permet au brin matrice d’atteindre le site catalytique. L’ADN peut passer à l’intérieur de l’enzyme.
45
Q

VRAI OU FAUX: l’isomérisation a autant de chances de se produire que la dissociation de l’holoenzyme

A

VRAI

46
Q

Quelle partie de l’ADN est ouverte durant l’isomérisation?
Que fait l’ARN polymérase holoenzyme associée à l’ADN?

A

L’ADN est ouvert entre -11 et +3
Elle encourt spontanément un changement de conformation énergétiquement favorable

47
Q

Que se passe-t-il durant le complexe ouvert?

A

-L’ADN double brin passe entre les pinces BB’ et est ouvert entre les nucléotides -11 et +3
-Le brin codant sortira par le canal NT et le brin matrice traversera le canal T (ou a lieu la transcription de l’ARN)
-Finalement, l’ADN s’hybride de nouveau en position -11 (toujours à l’intérieur de l’enzyme) pour reformer de l’ADN bicaténaire

48
Q

VRAI OU FAUX: durant le complexe ouvert, de longs ARN sont produits, donc la polymérisation est efficace

A

FAUX: durant le complexe ouvert, de COURTS ARN sont produits et relachés (10 nucléotides et moins), donc la polymérisation n’est pas efficace

-L’ARN polymérase ne se déplace pas, elle reste prise au niveau du promoteur
DONC, pour continuer la transcription, il faut échapper au promoteur

49
Q

Qu’est-ce qui cause les difficultés de l’ARN polymérase à passer à la phase d’élongation?

A

Le facteur sigma

50
Q

Procaryotes. Quelle autre région est expulsée de la polymérase avant d’obtenir un complexe ternaire stable?

A

La région 3.2 (de sigma 70), qui bloque le canal de sortie de l’ARN. Après plusieurs tentatives, la région est expulsée et des ARN plus longs (plus grand que 10 nucléotides) peuvent sortir. La pol. peut se dissocier.

51
Q

Que cause le déplacement de la région 3.2?

A

Il affaiblit la liaison générale du facteur sigma à la polymérase
-Cela aide l’ARN polymérase à se libérer de sigma et du promoteur
Une fois que sigma et polymérase sont dissocié: polymérase peut passer à l’élongation

52
Q

Éléments importants durant l’élongation?

A

-Les rNTPs arrivent au site catalytique par leur propre canal
-8 à 9 nucléotides s’apparient avec l’ADN matrice, l’excédent se dissocie et sort de l’ezyme au fur et à mesure de l’élongation
-La dimension de la bulle de transcription est toujours stable

53
Q

Procaryotes. Quelles sont les deux activités de la polymérase lui permettant de faire une autocorrection de ses transcrits (augmentent la fidélité des transcrits)?

Qu’est-ce qui est impliqué?

A
  1. Correction pyrophosphorolytique : Retrait du dernier nucléotide ajouté en lui remettant son pyrophosphate perdu (réaction inverse de la polymérisation)
  2. Correction hydrolytique : Retour en arrière de quelques nt et excision d’une séquence de quelques nucléotides.

*des facteurs protéiques sont impliqués

54
Q

Que peut faire la cellule lorsque l’ARN polymérase rencontre des dommages à l’ADN (se retrouve bloquée et peut arrêter la transcription) ?

A

La cellule peut:
-Induire la réparation de l’ADN
-Redémarrer la transcription
-Dissocier l’ARN polymérase

55
Q

Procaryotes. Dans quel contexte la protéine TRCF est-elle là dans le processus d’élongation? Que fait-elle?

A

La protéine TRCF agit lorsque l’ARN pol est bloqué et a de la difficulté à reprendre son travail. Elle se lie à l’ADN derrière pol, glisse jusqu’à l’enzyme, et provoque une collision qui provoque soit une reprise des activités, soit sa dissociation complète
TRCF a aussi la possibilité de recruter des enzymes de réparation de l’ADN (Uvr A-B-C)

56
Q

Dans un terminateur intrisèque lors de la terminaison de la transcription chez les procaryotes, que contient la dernière séquence d’ADN à transcrire?

Que fait la molécule d’ARN une fois ces régions transcrites?

A

2 régions riches en G-C (complémentaires entre eux) et une région poly-A sont les dernières séquences d’ADN à être transcrites.

Après qu’ils soient transcrits, les deux régions riches en G-C vont s’apparier et former une tige-boucle suivi d’une série de U.

57
Q

Quel est le mécanisme suite à la transcription de 2 séquences G-C complémentaires?

A

1) Détachement prématuré de le 2e séquence G-C pour former la tige-boucle (les appariements ARN-ARN sont plus stables et donc favorisés)
2) Arrêt de la polymérisation
3) l’ARN est retenu au brin matrice que par les quelques U. L’hybridation U-A étant facilement dissociée (interactions faibles à 2 liens H), l’ARN peut être facilement libéré du complexe de transcription
4) L’ARN pol se détache également

58
Q

Décrivez le facteur de terminaison Rho chez les procaryotes et son mode d’action dans la terminaison de la transcription.

A

Rho est un hexamère capable de lier l’ARN simple brin sur une séquence rut. Il se déplace le long de l’ARN en hydrolysant l’ATP comme source d’énergie.
Lorsqu’il rattrape la polymérase, cause une dissociation du complexe d’élongation et donc la terminaison.

59
Q

Qu’est ce que les régions rut?

A

Régions d’une longeur d’environ 40 nt et ne forment pas de structures secondaires
Elles se situent après les sites de terminaison de la traduction, ce qui assure qu’elles soient libres de ribosomes

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