6. Transcription et maturation Flashcards
(145 cards)
1
Q
Transcription (étapes)
A
Initiation
Élongation
Terminaison
2
Q
Initiation procaryotes
A
- Reconnaissance du promoteur
* Ouverture du complexe (bulle de transcription)
3
Q
Élongation procaryotes
A
• Complexe ternaire stable • Ajout de ribonucléotides
4
Q
Terminaison procaryotes
A
• Dissociation de l’ADN Rho-dépendant ou via un terminateur intrinsèque
5
Q
Différences entres la transcription eucaryote procaryote
A
- Gènes monocistroniques
- Régulation extensive
- 3 ADN pol
6
Q
Régulation extensive de la transcription
A
L’expression des gènes doit répondre au programme du développement: « un tel gène, dans une telle cellule et à un tel moment »
7
Q
ARN pol I et III
A
Peu de variété mais nombre de transcrits très abondants
8
Q
ARN pol I
A
ARNr
9
Q
ARN pol III
A
ARNt, ARNr 5S, ARN 7S
10
Q
ARN pol II produit
A
produit ARNm Pince de crabe Similaire ARN pol procaryote Plus de sous-unités en périphérie : intéragir avec facteurs de transcription 12 sous-unités (plus que procaryote) CTD
11
Q
Que nécessite la transcription?
A
Reconnaissance de promoteurs
Efficacité de transcription variables
12
Q
CTD
A
Extension/domaine carboxy-terminale
Spécialisée
Répétition en tandem de l’heptapeptide
13
Q
Heptapeptide de CTD
A
Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser
14
Q
Fonctions CTD
A
Contrôlé par phosphorylation d’AA : passage initiation à élongation en recrutant les facteurs d’élongation
Recrutement des facteurs de maturation des pré-ARNm
15
Q
Promoteur basal (core promotor) des gènes transcrits par ARN pol II
A
2-3 de ces éléments : • BRE (TFIIB recognition element), • TATA, • Inr (initiator) • DPE (downstream promoter element). Facteurs de transcription généraux
16
Q
Facteurs de transcription généraux
A
Reconnaissent séquences conservées dans les promoteurs
Même rôle que sigma
17
Q
Où se forme le complexe de pré-initiation?
A
Boîte TATA
18
Q
Quel est l’élément conservé dans les promoteurs le plus fréquent?
A
Inr
19
Q
Position des séquences conservées p. r. au site d’initiation
A
BRE (le plus loin), TATA (-35 à -25), Inr (au site d’initiation), DPE
20
Q
Boîte TATA
A
Dans les gènes activement transcrits
Motif conservé
Détermine le site d’initiation
21
Q
Mutation de TATA conséquences
A
Diminue transcription
22
Q
Séquence consensus de la boîte TATA
A
Presque toujours TATA au début
23
Q
La transcription commence généralement avec quelle base azotée?
A
A
24
Q
Facteurs de transcription généraux (GTF)
A
Association de l’ARN pol au promoteur et initiation de la transcription
Complexes protéiques multimériques
25
Désignation des GTF
T : transcription
F : factor
Numéro de la pol
Lettre
26
TFIID
Plus grand GTF
Premier GTF à intéragir avec le promoteur
TBP + 13 TAF (TBP associated factor)
27
Est-ce que les TAF peuvent reconnaître d'autres éléments que TATA?
Oui
28
Quelle intéraction des TBP est la plus forte?
TBP-TATA
29
Assemblage du complexe d'initiation de la transcription
1. TFIID lie le promoteur
2. TFIIA et TFIIB lie ADN et TBP
3. Complexe TFIIB et Pol II
4. TFIIE et TFIIH
30
Vrai ou faux. Le TBP doit être associé aux TAF pour initier la transcription
Faux, il suffit in vitro
31
À quoi sert l'association TBP-TATA?
Plateforme nécessaire pour recruter les autres GTF
32
TFIID lie le promoteur
Domaine C-terminal de TBP se replie autour de l'ADN dans la région de TATA : contact avec le sillon mineur et repliement local de l'ADN
33
TFIIA et TFIIB lie ADN et TBP
Domaine C-terminal de TFIIB fait contact avec TBP, élément BRE et ADN situé après TATA
Domaine N-terminal de TFIIB : fait contact avec Pol II
34
Complexe TFIIB et Pol II
Stabilise
35
TFIIH
Hydrolyse ATP
Hélicase : déroule ADN
Phosphorylation de CTD
36
Passage du complexe fermé au complexe ouvert
TFIIH hélicase déroule ADN ->
Complexe ouvert
ADN du brin matrice se lie au site actif
Nucléotides présents : pol synthétise ARN
37
Pol s'éloigne du site d'initiation
1) Une autre sous-unité de TFIIH phosphoryle le CTD de la polymérase
2) TBP demeure liée à la boîte TATA, mais les autres facteurs se dissocient
3) L'ARN polymérase échappe au promoteur
38
Initiation in vitro
1) TBP: lie TATA + site pour TFIIB
2) TFIIB: donne de l’ancrage aux autres
3) Un complexe Pol II/TFIIF embarque
4) TFIIE: recrute TFIIH
5) TFIIH (hélicase): séparation de l’ADN et phosphorylation de la polymérase (aa spécifique).
39
Où vont les différents facteurs à la fin de l'initiation?
TBP demeure lié à TATA et les autres facteurs se dissocient
40
Accès à ADN
Complexe médiateur et complexe FACT
41
Complexe médiateur
Contient des modificateurs de nucléosomes et des remodeleurs de la chromatine
S'associe avec ARN pol II et facteurs activateurs, inhibiteurs et généraux
42
Combien de sous-unités du complexe médiateur sont fortement conservées?
7
43
Combien de sous-unités du complexe médiateur sont essentielles à la transcription?
1
44
Phosphorylation du CTD utilité
Recrutement des facteurs d'élongations : synthèse plus rapide et correction
Recrutement de facteurs liés à la maturation de lARN
45
Quand est-ce que l'enzyme d'addition de coiffe est-il ajouté?
Présent dès le début
46
Que nécessite chaque facteur différent?
Phosphorylation des AA particuliers
47
Complexe FACT
Relation dynamique entre les histones et l'ADN
Retire dimère H2A-H2B se trouvant devant l'ARN pol : espace pour transcrire
Replace le dimère H2A-H2B derrière l'ARN pol
48
Vrai ou faux. Les nucléosomes sont modifiés pour passage de l'ARN pol
Vrai
49
Qu'est-ce qui arrète la polymérisation de l'ARN par l'ARN pol II?
lorsque la séquence dictant le clivage et la polyadénylation (poly-A signal) est dépassée
50
Signal de polyadénylation
- Séquence dictant le clivage et la polyadénylation (poly-A signal) est dépassée
- Complexe protéique responsable de la polyadénylation s'attache en avance au CTD phosphorylé
- le complexe transfère du CTD vers cette séquence signale
- le complexe coupe l'ARNm et ajoute 200 A
Pol continue de transcrire
51
Qu'arrive-t-il au second ARN produit après le signal de polyadénylation?
Pas de coiffe ni de queue poly-A : dégradation
52
Terminaison
Dissociation de l'ARN pol selon le modèle torpille
| Maturation de l'ARNm
53
Quand est-ce que Rat1 peut-elle se lier au transcrit?
Une fois l’ARN prémessager clivé
54
Modèle torpille de la terminason
signal poly-A transcrit : clive ARN
Rtt103 lie CTD via les phosphorylations et recrute l'exonucléase Rat1
Rat 1 dégrade ARN
Rat 1 rattrape pol : transcription se termine
55
Initiation
* Reconnaissance du promoteur par les facteurs de transcription généraux.
* Recrutement de l’ARN polymérase
56
Élongation
* Le patron de phosphorylation du domaine carboxy-terminal de la polymérase (CTD) assure le passage de l’initiation vers l’élongation
* Polymérisation de l’ARN jusqu’au signal de clivage et de polyadénylation.
57
Maturation de l'ARNm
Ajout de la coiffe en 5' du transcrit
Clivage et polyadénylation de l'extrémité 3'
Élimination des introns et épissage des exons par la reconnaissance des jonctions introns-exons
58
Où est-ce que la maturation de l'ARNm a-t-elle lieu?
Noyau
59
Quand est-ce que l'épissage peut débuter?
Dès que le premier intron a émergé de pol
60
Preuve de l'existence de la coiffe et de la queue
ARNm avec queue poly-A et coiffe incubée avec ADN, avec élévation température : boucle R et brin ADN déplacé
61
À quoi les facteurs de maturation de l'ARNm s'associent-ils?
CTD de l'ARN pol II
62
Vrai ou faux. La queue CTD est très longue.
Vrai
63
Conséquence de l'association des facteurs de maturation de l'ARNm au domaine CTD
Stimule le taux de transcription
64
Ajout de la coiffe en 5'
Addition d'une coiffe 7-méthylguanosine triphosphate
65
7-méthylguanosine triphosphate
Possède méthyl
66
Quand est-ce que la coiffe est ajoutée au transcrit initial?
Lorsqu'il atteint 25-30 nt
67
Fonctions de la coiffe en 5'
Protection de l'ARNm contre les (exo)nucléases : distingue les ARNM des autres espèces d'ARN
S'unit à CBC (cap binding complex) : protéine facilitant maturation, transport, reconnaissance et traduction
Signal d'attache pour la petite sous-unités du ribosome lors de la traduction
68
Vrai ou faux. La coiffe est attachée à l'ARNm par le OH du C 3'.
Faux
69
Étapes de l'ajout de la coiffe en 5'
1. phosphatase retire phosphate γ
2. guanyltransférase ajoute un GMP en liaison inverse (5’-5’).
3. méthylase ajoute un groupement CH3 sur la guanosine
70
Chez les eucaryotes, à quelle extrémité se trouve la queue poly (A)?
3'
71
Fonctions de la queue poly (A)
Protège contre la dégradation par les exonucléases
l’exportation de l’ARNm du noyau vers le cytoplasme.
Losrque incorrectement polyadénylés, rapidement dégradés
72
Vrai ou faux. Il y a clivage de l'extrémité 3' après l'ajout des A
Faux, avant
73
Quelle est la séquence que presque tous les ARNm trouvés dans les cellules animales contiennent?
AAUAAA
74
Signal poly-A (bases)
Séquence AAUAAA
| Région riche en GU ou U
75
Mécanisme du clivage et de la polyadénylation
- CPSF lie le transcrit primaire sur la séquence AAUAAA.
- CStF se lie avec la région riche en G/U ou en U + formation d’une boucle
- CFI et CFII se lient : stabilisent.
=> prête à recevoir PAP et à être clivée (bon positionnement de l’ARN)
- PAP se joint au complexe : stimule le clivage du transcrit entre les deux régions -> rapidement polyadénylé
- facteurs de clivage et extrémité 3’ relâchés
- fragment d’ARN dégradé.
- PAP ajoute une douzaine d’adénines
- recrute PABPII : accélère la réaction
- 200 nt : arrêt
76
CPSF
Facteur de spécificité du clivage et de la polyadénylation
77
CstF
Facteur de stimulation du clivage
78
CFI et CFII
Facteurs de clivage I et II
79
PAP
Poly (A)polymérase
80
Vrai ou faux. La majorité des gènes eucaryotes codant des protéines contiennent des séquences non- codantes
Vrai
81
Quand est-ce que se produit généralement l'épissage?
après l’ajout de la queue Poly (A).
82
Démonstration de la présence d'intron
Présence de boucle lors de la réhybridation
83
séquences génomiques absentes des ARNm
introns
84
Qu'a révélé l’analyse d’un grand nombre de séquences génomiques absentes des ARNm?
motifs moyennement conservés
85
Combien de nt à chaque extrémité des introns sont-ils nécessaires à l'épissage?
30-40 nucléotides à chaque extrémité
86
À combien de nt se trouve le site de branchement de l'extrémité 3'?
20-50 b
87
Quel est le ration de liaisons rompues et formées dans l'épissage?
2 liaisons rompues / 2 liaisons formées
88
Qu'est-ce qui permet l'épissage de l'ARNm?
Deux réactions de transestérification
89
1ère rx de transestérification permettant l'épissage de l'ARNm
2’-OH de l’A du site de branchement attaque le groupement phosphoryle du G en 5’ de l’intron : Libération de l’intron qui forme une liaison phosphodiester
90
2e rx de transestérification permettant l'épissage de l'ARNm
gr. 3’-OH attaque le gr. P : Lie les exons et libère l’intron.
91
Vrai ou faux. Les deux réactions de transestérifications permettant l'épissage sont spontanées
Faux, elles nécessitente le spliceosome
92
Spliceosome (nbre prot, ba et noms)
150 protéines
| 5 snARN riches en U : U1, U2, U4, U5, U6
93
que font les snARN du spliceosome?
Chacun de ces snARN s’associe à 6 à 10 protéines pour former des particules ribonucléoprotéiques
94
Qu'est-ce que permet les snARN du spliceosome
Reconnaître les sites s’épissage
Rapprocher les sites
Réactions de clivage
95
Comment les ARN des snRNP dictent-ils l'assemblage du complexe?
Par appariement des bases :
- U1 et U6 s'associent au site d'épissage
- U2 s'associe au site de branchement
96
Intéractions possibles dans l'épissage
* ARN/ARN (ex : snARN/ARNm) •ARN/protéine
| * Prot/Prot
97
Comment s'associent les protéines auxiliaiires intéragissent avec l'ARNm?
Selon la séquence
98
Assemblage du complexe d’épissage
1. 5’ reconnu par snARN U1 et U2AF lie près de 3’ : permet BBP lie le site d’embranchement (A)
2. snRNP/U2 déplace la BBP et lie. Le A ressort du brin.
3. Les snRNP/U4 et U6 sont déjà assemblées et lient la snRNP/U5.
Formation du complexe d'épissage (tous les U)
4. reconfiguration libère les snRNP U1 et U4.
5. snRNP U6 libéré de U4 s’associe avec U2 et U5 : complexe devient catalytiquement actif et induit la première réaction de transestérification qui forme le lien 2’-5’ entre «A» et «G» en 5’ de l’intron.
6. snRNP U5 termine le rapprochement et induit la 2e réaction de transesrérification.
99
Complexe d'épissage
Permet de plier en lasso l'intron et de rapprocher les extrémités
100
Que se passe-t-il à la fin de l'assemblage du complexe d'épissage?
Les snRNP se dissocient de l’intron qui est dégradé par d’autres RNases qui forment un complexe appelé exosome
101
Reconnaissance des jonctions intron-exon (protéines)
Protéines SR, protéine U2AF, hnRNPs
102
Protéine SR
interagissent avec les exons sur des séquences amplificatrices d’épissage
Liaisons protéine-protéine
Favorise la formation du spliceosome
103
Protéine U2AF
Longs introns
| aidant la liaison de U2 au point de branchement.
104
ribonucléoprotéines hétérogènes nucléaires (hnRNPs)
s’associent à l’ARN au niveau de sites ESS (élément répresseur exonique) et empêchent l’épissage en bloquant : permet de réguler l’épissage selon le type cellulaire, le développement, certains signaux extracellulaires + Compétition entre les protéines SR et les hnRNPs
105
Épissage alternatif
Possibilité d’arranger les exons selon différents patrons d’assemblage
106
Quel % des transcrits pourraient être épissés de façons différentes?
60%
107
Alternative d'épissage
choix du transcrit à produire
| régulé selon type cellulaire et développement
108
Consquences épissage alternatif
transcrits complexes
| Différents ARNm produits dans différents tissus ou à différents stades à partir du même gène
109
Régulation de l'épissage alternatif
protéines liant l’ARN sur des séquences spécifiques près des sites d’épissage : répresseurs et activateurs
110
L’exemple du récepteur Fas
Des erreurs dans l’épissage de Fas sont souvent liées aux cancers : apoptose
TIA-1 : reconnaissance des jonctions de l’exon 6, stabilise U1 sur l’intron
S'éloigne du consensus : U1 ne lie pas intron -> exon 6 retiré
111
Apoptose
mort cellulaire programmée
112
Vrai ou faux. ARNm mature contient toujours des régions non-codantes
Vrai
113
Séquences non codantes aux extrémités de l'ARNm
régions 5’UTR et 3’UTR
| peuvent contenir des éléments régulateurs
114
Qu'est-ce qui délimite la région codante de l'ARNm?
codon initiateur et codon stop
115
Édition des bases
transcrits altérés à la suite de leur transcription complète (
mitochondries des protozoaires et des plantes : fréquent
Eucaryotes plus complexes : rare et une seule base
116
Mécanismes d'éditions de bases contrôlés
Désamination (A ou C)
| Insertion/délétion d'U
117
Concentration de ARNm dépend de
taux de transcription et de stabilité
118
Stabilité de l'ARNm
taux de dégradation
119
Qu'est-ce qui contrôle l'arrêt de synthèse?
Stabilité
120
ARNm stables
Traduction continue après arrêt de la transcription
121
ARNm non stables
Arrêt rapide de la production de protéines
122
Par où commence la dégradation de la plupart des ARNm?
queue poly-A
123
Quel enzyme spécifique raccourcit la suite des A?
Déadénylase
124
Exosome
Complexe formé par les exonucléases 3’ régulières participant à la dégradation
125
Dégradation par 5'
Enlever la coiffe avec une enzyme décoiffante
126
Clivage au milieu
Endonucléase coupe au milieu
127
Mécanismes de dégradation
En commençant par la queue poly-A, par 5', clivage au milieu, ARNm à dégradation ultrarapide
128
ARNm à dégradation ultrarapide
plusieurs copies de la séquence AUUUA dans extrémité 3’
| protéines interagissent avec la déadénylase et l’exosome (reconnaissent AUUUA)
129
Vrai ou faux. La dégradation des ARNm est non spécifique
Faux, Chaque ARNm est prédestiné à un type de dégradation spécifique : choix de la méthode et durée de vie
130
Comment les ARNm peuvent participer à la traduction?
Exportés au cytoplasme
131
En quoi sont incorporés les ARNr? Où?
ARNr sont incorporés en sous-unités ribosomales dans le noyau au niveau de nucléole
132
Contrôle du transport
facteurs d’export et récepteurs de signaux d’export
133
Transport de l'ARNm
Maturation et assemblage avec les facteurs d’export nucléaire
134
Que reconnait et lie les karyophérines?
séquence spécifique d’acides aminés
135
NLS
Signal de localisation nucléaire
| Importine
136
NES
Signal d’export nucléaire
| Exportine
137
Comment les ARN sortent du noyau?
complexe exportine/ protéine (+SEN)
138
Énergie
Gradient
139
karyophérines
protéines qui assurent le transport
140
Gradient permettant importation/exportation
Ran lié à GTP
141
Importation : étapes
SLN+importine ds cytosol -> SLN+importine ds noyau -> Fixation Ran-GTP -> cargaison délivrée dans le noyau + dissociation SLN et importine -> importine+Ran-GTP ds noyau -> importine+Ran-GTP ds cytosol -> dissociation Ran-GDP
142
Exportation : étapes
NES+exportine+Ran-GTP ds noyau (fixation Ran-GTP) -> NES+exportine+Ran-GTP ds cytosol -> hydrolyse GTP par GAP -> Liason de cargaison ds cytosol (délivré) + dissociation Ran-GDP
143
De quoi le transport des ARNm vers le cytoplasme dépend-il?
complément de protéines dont
| celles associées aux exons, coiffe 5' et poly A
144
Qu'est-ce qui distingue les ARNm?
Exons, coiffe 5', poly A
145
Vrai ou faux. D’autres protéines s’associent à l’ARNm lorsqu’il parvient au cytoplasme. Pourquoi?
Vrai, pour assurer l’initiation de la traduction
