Altérations, réparations et mutations de l'ADN

Question 1

Qu’est-ce qu’une mutation?

Answer 1

Tout changement dans la séquence de l’ADN

Question 2

Vrai ou faux. Un mésappariement implique directement une mutation.

Answer 2

Faux, il faut que la mutation soit fixée après le mésappariement pour qu’elle deviennent une mutation

Question 3

Qu’est-ce qu’une substitution?

Answer 3

Le changement d’une paire de base pour une autre

Question 4

Faites la distinction entre une transition et une transversion (substitution).

Answer 4

Transition: Une purine avec une purine
Transversion: Une purine avec un pyrimidine

Question 5

Expliquez le processus qui permet au système de réparation des mésappariements de reconnaitre le nucléotide mal apparié et non celui sur l’autre brin.

Answer 5

1. E. Coli méthyle les deux brins de l’ADN sur le site A de la séquence 5’-GATC-3’ avec la méthyltransférase DAM
2. Lors de la réplication, seul le brin parental est méthylé (hémiméthylé) et le demeure quelques minutes après la réplication

Question 6

Expliquez les étapes de réparation des mésappariements chez les procaryotes

Answer 6

1. Le dimère MutS inspecte et reconnaît le mésappariement. Il recrute alors MutL et MutH. MutH est inactif.
2. Ce complexe va se placer un premier GATC hémiméthylé qu’Il rencontre, ce qui active MutH
3. MutH coupe en 5’ du GATC et en 3’ du mésappariement
4. Une hélicase enlève le bout d’ADN qui contient le mésappariement et l’ADN pol 2 et une ligase remplissent la brèche

Question 7

Chez les eucaryotes, quels sont les analogues respectifs de MutS et de MutL?

Answer 7

MSH et MLH

Question 8

Chez les eucaryotes, il n’y a pas d’hémiméthylation. Comment la réparation peut se faire?

Answer 8

Les fragments d’Okazaki on une cassure qui sert de point de départ à la réparation, et MSH (MutS) agit avec l’anneau coulissant PCNA

Question 9

Donnez les caractéristiques de la désamination de la cytosine.

Answer 9

On obtient de l’uracile, qui s’apparie avec une adénine.
Transversion

Question 10

Donnez les caractéristiques de la désamination de l’adénine.

Answer 10

On obtient de l’hypoxanthine, qui s’apparie avec la cytosine
Transversion

Question 11

Donnez les caractéristiques de la désamination de la guanine.

Answer 11

On obtient de la xanthine, qui s’apparie à la cytosine.
Aucun problème!

Question 12

Pourquoi la thymine ne peut pas être désaminée?

Answer 12

Car elle n’a pas de groupement amine.

Question 13

Quel est le nom des cytosines méthylées chez les vertébrés qui ne font pas partie des altérations?

Answer 13

Les 5’méthylcytosines

Question 14

Donnez les caractéristiques de la désamination des 5’méthylcytosine.

Answer 14

On obtient de la thymine, qui s’apparie à l’adénine (base naturelle, erreur impossible à voir)

Question 15

Qu’est-ce que la dépurination?

Answer 15

L’hydrolyse spontanée de la liaison N-glucosidique, ce qui forme un désoxyribose sans purine

Question 16

Quels sont les sources de dommages dus à une oxydation?

Answer 16

Les dérivés de l’oxygène, comme l’O2-, le peroxyde ou OH

Question 17

Quelle est la source principale des dommages endogènes?

Answer 17

La chaine respiratoire

Question 18

Quelles sont les principales sources de dommages exogènes?

Answer 18

Les radiations ionisantes, les ultraviolets et les agents chimiques qui génèrent des radicaux libres.

Question 19

Donnez les caractéristiques de l’oxydation de la guanine.

Answer 19

On obtient du 7,8-dihydro-8-oxoguanine (8oxoG), qui s’apparie avec l’adénine
Transition
Une des mutations les plus fréquente dans les cancers humains

Question 20

Qu’est ce que l’alkylation et quelles sont ses agents?

Answer 20

L’ajout de groupements méthyles ou éthyle sur les phosphates ou les bases de l’ADN.
Les agents les plus communs sont les nitrosamines (tabac) et le N-méthyl-N-nitro-N-nitrosoguanine

Question 21

Donnez les caractéristiques de l’alkylation de la guanine.

Answer 21

Alkylation du carbone 6 de la guanine, on obtient de l’O6-méthylguanine qui s’apparie avec la thymine
transition
Cause une distorsion de la double hélice d’ADN

Question 22

Expliquez les deux types de fusion photochimique entre deux pyrimidines adjacentes.

Answer 22

CPD: liaison entre les carbones 5 et 6 des deux pyrimidines
7 à 9°
Bloque la plupart des pols
6-4/6-4PP: liaison entre le carbone 6 d’une pyrimidine avec celui de l’autre
44°
Bloque toutes les pols

Question 23

Vrai ou faux. La fusion photochimique entre deux pyrimidines adjacentes est un dommage exogène indirect causé par les ultraviolets.

Answer 23

Faux, c’est un dommage direct

Question 24

Quels sont les UVs responsables des dommages directs? Et indirects?

Answer 24

Directs: UVB et UVC
Indirects: UVA

Question 25

Quel est l’effet des UVA?

Answer 25

L’excitation de chromophores cellulaires

Question 26

Vrai ou faux. Les radiations ionisantes (rayons gamma et rayons X) provoquent des cassures monocaténaires de l’ADN. Ces cassures peuvent difficilement être réparées grâce à une machinerie cellulaire complexe spécialisée.

Answer 26

Faux, ce sont des cassures bicaténaires et elle sont très difficile à réparer, quoiqu’il n’existe pas de machinerie spécifique pour le faire.

Question 27

Expliquez en général le dommage exogène d’analogue de base.

Answer 27

Ce sont des composés qui entrent dans la cellule, sont convertis en nucléotides et incorporés dans l’ADN lors de la réplication. Ils se substituent aux bases normales.

Question 28

Donnez un exemple de dommage d’analogue de base.

Answer 28

Le 5-bromo-uracile (5-BrDU), analogue de la thymine et s’apparie à la guanine

Question 29

Que sont les agents intercalants?

Answer 29

Des composés qui s’intercalent entre les bases de l’ADN et qui provoquent des changements structuraux comme des rotations et la délétion de bases.

Question 30

Expliquez comment les agents intercalants pourraient causer la délétion de bases.

Answer 30

Les agents intercalants seraient en mesure de stabiliser des structures en boucle, qui ne serait pas « vue » lors de la réplication

Question 31

Quelles sont les deux conséquences possibles des altérations de l’ADN?

Answer 31

Blocage de la réplication ou de la transcription
Changement permanent de l’ADN après la réplication (désamination…)

Question 32

Nommez les deux mécanismes (ou leur enzyme spécifique) qui font partie de la réversion directe.

Answer 32

La photoréactivation
Méthyltransférase

Question 33

Expliquez comment fonctionne la photoréactivation.

Answer 33

La photolyase utilise l’énergie de la lumière, particulièrement des rayons UVA pour rompre les liens entre des pyrimidines adjacentes (liens fait par les UVB et UVC)
De plus, la photolyase va rester sur le CPD tant qu’il n’y aura pas de lumière.

Question 34

Expliquez comment fonctionne la méthyltransférase avec les O6-méthylguanine.

Answer 34

Cette enzyme enlève le méthyl de la guanine et le transfère sur ses résidus cystéine. Très couteux pour la cellule et enzyme suicide.

Question 35

Donnez trois caractéristiques de l’excision de base (BER)

Answer 35

1. Enzyme spécifique qui enlève uniquement la base endommagée
2. Rapide et efficace
3. Chaque type de dommage requiert une enzyme spécifique

Question 36

Quelle sont les deux actions de l’excision de base (BER)?

Answer 36

1. Glycosylase: enlève la base et génère un site sans purine/pyrimidine AP
2. AP endonucléase: enlève le site AP

Question 37

Vrai ou faux. L’excision de nucléotide (NER) est un mode de réparation de l’ADN plus général spécifique de lésion.

Answer 37

Faux, il est non-spécifique

Question 38

Quelles sont les étapes de NER chez les procaryotes?

Answer 38

1. UvrA et UvrB scrutent l’ADN: UvrA détecte les déformation de l’ADN et UvrB ouvre la double hélice tout en recrutant UvrC
2. UvrC créé deux incisions, à 8 nt du 5’ et 4 nt du 3’ de la lésion
3. L’hélicase UvrD enlève le fragment incisé qui contient la lésion
4. Une ADN pol et une ligase remplissent la brèche

Question 39

Quelles sont les différences de NER chez les eucaryotes par rapport aux procaryotes?

Answer 39

• XPC reconnait la lésion (UvrA)
• L’hélice est ouverte et stabilisée par XPA, XPD et RPA (UvrB)
• XPF et XPG font les incisions ( segment de 25-30 nt, plus long) (UvrC)

Question 40

À quel moment la synthèse translationnelle doit-elle entrer en jeu?

Answer 40

Lorsque l’ADN pol est bloqué à cause de dommages (CPD ou site AP)

Question 41

Que fait la synthèse translationnelle?

Answer 41

Elle incorpore un nucléotide non spécifique de séquence.

Question 42

Vrai ou faux. La synthèse translationnelle est très peu fidèle.

Answer 42

Vrai

Question 43

Comment l’ADN pol translationnelle est-elle recrutée?

Answer 43

C’est l’anneau coulissant PCNA qui est ubiquitiné (PCNA-ubi) qui peut alors recruter l’ADN pol translationnelle.

Question 44

Quelle effet d’altération de l’ADN NER reconnait-elle?

Answer 44

Déformation de la double hélice

Question 45

Pourquoi a-t-on besoin de la BER?

Answer 45

Car ce n’est pas tous les dommages à l’ADN qui créent des déformations.