Asselin 4- Traduction + Fin transcription eucaryote Flashcards
(40 cards)
Explique la reconnaissance d’un promoteur pour les ARN polymérases chez les eucaryotes
- Les ARN polymérases eucaryotes ne peuvent
reconnaître directement leurs promoteurs. - Des facteurs de transcription généraux sont
toujours requis afin de permettre la liaison de
l’ARN polymérase au bon promoteur et
d’initier la transcription, quelque soit
l’identité du gène impliqué.
Explique la reconnaissance du promoteur dans le cas de l’ARN polymérase 2
- In vitro, ordre défini de facteurs de
transcription généraux afin d’assurer le
recrutement de l’ARN polymérase II et
l’initiation de la transcription.
– TFIID lie la boite TATA par
l’intermédiaire de la sous-unité
TBP.
– TFIIA et TFIIB forment un complexe
avec TFIID.
– Le complexe lie l’ARN polymérase II
lié à TFIIF.
– L’addition de TFIIE et TFIIH
complète le complexe de pré- initiation. - In vivo, des protéines affectant la
structure de la chromatine, des
facteurs de transcription régulateurs et
des co-activateurs facilitent
l’assemblage
Explique le rôle de TBP (ARN polymérase 2)
– Lie la boite TATA des
promoteurs de l’ARN
polymérase II, et le sillon
mineur de l’ADN
– Lie de nombreux facteurs de
transcription par sa surface
convexe
– Induit un pli dans l’ADN
– Peut aussi lier des protéines
associées à des promoteurs
sans boite TATA (RNA
polymérase I et III), sa
spécificité dépendant de ces
interactions
Quel est le rôle de TFIIH
– Activité hélicase qui déroule
l’ADN et ouvre les deux brins
– Activité kinase qui phosphoryle la queue C-terminale de la grosse sous-
unité de l’ARN polymérase II (sur Ser et Thr), permettant le
relâchement de celle-ci du
promoteur
– TFIIH permet donc de passer d’un complexe de pré-
initiation à un complexe d’initiation.
Explique les fonctions des 3 ARN polymérase dans la TERMINAISON de la transcription eucaryote
- ARN polymérase I
– Un facteur protéique reconnaît un signal de
terminaison de 18 nt dans l’ARN. - ARN polymérase II
– Clivage du transcrit 10-35 nt en aval du signal de
polyadénylation AAUAAA, et addition d’un queue
polyA. L’ARN polymérase II continue la transcription
au-delà du site de clivage. - ARN polymérase III
– Courte série de Us sans besoin de protéines
auxiliaires
Nomme et donne les fonctions de tous les ARN
- ARN codant:
– ARN messager (ARNm): information qui dicte la séquence d’acides aminés durant la synthèse du
polypeptide. (20,225 gènes chez l’homme) - ARN non codant: (37,595 gènes chez l’homme)
- Impliqué dans la traduction
– ARN de transfert (ARNt): amène l’acide aminé correct à l’ARNm et à la chaîne polypeptidique en
croissance
– ARN ribosomal (ARNr): constituant des ribosomes, le site de la synthèse protéique - Impliqué dans les modifications de l’ARN
– snoARN (small nucleolar ARN, contrôle de la production d’ARNr)
– snARN (small nuclear ARN, contrôle de l’épissage) - Impliqué dans l’expression des gènes
– MicroARN (miARN): régulateur de la traduction et stabilité des ARNm
– Petits ARN interférents (siARN): inhibiteur de la production de virus
– piARN: inhibiteur de transposition dans les lignées germinales
– lncARN (long non-coding ARN): régulation de la transcription, de la chromatine
– ARN circulaire (circARN): régulation de l’expression des gènes
– ARN Enhancer (eRNA): régulation de l’expression des gènes
Donne la définition de :Modifications post-transcriptionnelles des ARNs eucaryotes
- Changements chimiques des ARNs primaires
eucaryotes nécessaires avant que ceux-ci
soient fonctionnels
Explique les 4 type d’ARNr dans la Modifications post-
transcriptionnelles des ARNr
– 18S fait partie de la petite
sous-unité ribosomale.
– 28S, 5.8S et 5S font partie
de la grosse sous-unité
ribosomale.
– 150 à 200 copies
arrangées en tandem (sur
différents chromosomes
(5 chez l’homme)) d’un
gène ribosomal encodant
un ARN précurseur
composé des ARNr 18S,
5.8S et 28S, séparés par
des intervalles transcrits
Explique les étapes de la Modifications post-
transcriptionnelles des ARNr
- L’ARN polymérase I transcrit l’unité
de transcription du pré-ARNr dans
le nucléole. - Le pré-ARNr est clivé pour enlever
les intervalles transcrits. - Le pré-ARNr est modifié par ajout
de groupements méthyl surtout
sur les riboses des ARNr 28S, 18S et
5.8S, ce qui les protègeraient du
clivage. - La méthylation et le clivage sont
guidés par des snoARNs (small
nucleolar RNAs) qui lient des
régions complémentaires de
l’ARNr et ciblent des endroits
spécifiques pour ces modifications. - 52% du pré-ARNr est conservé.
Décrit c’est quoi un ARNt et par quelle ARN est il produit
- Plusieurs ARNt différents produits dans une
cellule - L’ARN polymérase III transcrit l’unité de
transcription du pré-ARNt. - Un ARNt mature de 70-90 nt est chimiquement
modifié, et forme une structure secondaire en
feuille de trèfle, causée par l’appariement de
bases entre séquences complémentaires (forme
plusieurs boucles en épingle à cheveux).
Explique les étapes des Modifications post-
transcriptionnelles des ARNt
- L’ARN polymérase III transcrit l’unité de
transcription du pré-ARNt. - 4 modifications du pré-ARNt:
– À l’extrémité 5’, enlèvement d’une
séquence de tête de 16 nt
– À l’extrémité 3’, enlèvement des
deux nt terminaux et
remplacement par CCA
– Modifications chimiques de 10- 15% des nt de l’ARNt: méthylation
de bases et de sucres, création de
bases inhabituelles comme
ribothymine, pseudouridine,
inosine
– Enlèvement d’une séquence
interne, un intron ARN de 14 nt,
pour certains ARNt: clivage précis
par une ARN endonucléase et
ligation par une ARN ligase
Explique ce que sont Modifications post-transcriptionnelles des ARNm (bactérie vs eucaryote)
- Chez les bactéries:
- ARNm prêt à être traduit
même avant la fin de la
transcription (transcription- traduction couplée) - Chez les eucaryotes
- ARN synthétisé par l’ARN
polymérase II en pré-ARNm
– Transcrit primaire de longueur
variable (ARN nucléaire
hétérogène)
– Pré-ARNm modifié en ARNm
pour être traduit - Pose de la coiffe
- Polyadénylation
- Épissage
Explique le rôle de la coiffe dans les Modifications post-transcriptionnelles des ARNm
- Pose de la coiffe:
– Ajout d’un nucléotide (nt)
modifié (guanosine méthylé en
position 7 de l’anneau purine)
par lien 5’-5’ avec le premier nt
du transcrit primaire, peu après
l’initiation
– Méthylation possible des
riboses du premier et
deuxième nt de l’ARN
– Rôle de la coiffe:
* Stabilité de l’ARNm en
protégeant de la dégradation
par des nucléases
* Signal assurant le
positionnement de l’ARNm sur
le ribosome lors de l’initiation
de la traduction
Explique le rôle de la polyadénylation dans les Modifications post-transcriptionnelles des ARNm
- Polyadénylation: création des extrémités
3’ des ARNm.
– Clivage de l’ARN 10-35 nt en aval
d’une séquence de polyadénylation
AAUAAA et en amont d’une
séquence G/U
– Addition de 50 à 250 A par une
polyA polymérase qui catalyse
l’addition de A sans avoir besoin de
matrice
– Rôle de la queue polyA:
* Stabilité de l’ARNm en
protégeant de la dégradation
par des nucléases
* Signal reconnu par des
protéines permettant
l’exportation de l’ARNm du
noyau au cytoplasme
* Signal reconnu par le ribosome
indiquant que l’ARNm peut être
traduit
Explique ce qu’est : Épissage: mARN de la β-globine dans dans les Modifications post-transcriptionnelles des ARNm
- Les précurseurs de la plupart
des ARNm contiennent des
introns, séquences présentes
dans le pré-ARNm qui
n’apparaissent pas dans l’ARNm
mature fonctionnel. - Les séquences apparaissant
dans l’ARNm final sont les
exons. - Le processus d’enlever les
introns et de lier les exons se
nomme épissage. - Près de 15% des maladies
humaines héréditaires sont
causées par des défauts
d’épissage.
montre comment Le nombre d’introns
varie grandement d’un
gène à l’autre (épissage)
- β-globine: 2 introns; 3
exons - Insuline: 2 introns; 3
exons - β-actine: 5 introns; 6
exons - Albumine: 14 introns; 15
exons - Thyroglobuline: 36
introns; 37 exons - Titine: 233 introns; 234
exons
C’est quoi l’épissage (sans mécanisme)
– Des séquences de l’intron au site
d’épissage 5’ et au site d’épissage 3’
assurent la précision de l’épissage, c’est- à-dire où les deux extrémités d’un
intron seront clivées.
– Le retrait des introns est catalysé par un
spliceosome, un complexe contenant 5
types de snARNs (small nuclear ARNs)
associés à des protéines (snRNPs).
– Les snARNs sont impliqués dans la
reconnaissance des sites d’épissage,
dans l’assemblage du spliceosome et
dans la catalyse de l’épissage.
– Séquences de l’intron conservées:
* L’extrémité 5’ d’un intron commence
par les nt GU, et l’extrémité 3’ par les nt
AG, en plus de quelques nt conservés à
proximité.
* Une boite de branchement en amont
de l’extrémité 3’ est conservée.
Explique les étapes de l’épissage dans les Modifications post-transcriptionnelles des ARNm
- L’épissage survient suite à la liaison
séquentielle de snRNPs au pré-ARNm.
– Liaison du snRNP U1 à la jonction 5’ de
l’intron par pairage
– Liaison du snRNP U2 à la boite de
branchement
– Liaison des snRNPs U4/U6 et U5 qui
rapprochent les extrémités de l’intron par
des interactions entre les snRNPs U1 et U2
– Clivage de l’extrémité 5’ de l’intron
– Jonction de l’extrémité 5’ avec un nt A
localisé dans la boite de branchement, et
création d’un lasso
– Clivage de l’extrémité 3’ de l’intron
– Relâchement et dégradation de l’intron
sous forme de lasso, et ligation des exons
– Liaison d’un complexe de jonction des
exons (EJC) entre les exons soudés (rôle
dans l’exportation efficace des ARNm du
noyau, dans la localisation et la traduction
des ARNm, et dans la dégradation des
ARNm (NMD)
Explique le rôle des introns dans les Modifications post-transcriptionnelles des ARNm
Rarement, peuvent donner des produits
fonctionnels (snoARN, protéines)
Permet l’épissage alternatif par
utilisation de différentes combinaisons
d’épissage (saut d’exon, site alternatif
d’épissage, intron retenu, exons
mutuellement exclusifs)
* Utilisation de séquences qui
activent (splicing enhancer) ou
inhibent (splicing silencer)
l’utilisation de sites d’épissage
* Production de centaines de
milliers de protéines à partir
d’un nombre restreint de gènes
(90% des 20,000 gènes encodant
des protéines)
Permet l’évolution de nouveaux gènes
par des événements de recombinaison
entraînant de nouvelles combinaisons
d’exons (exon shuffling), ou une
duplication d’exons
Donne un Exemple d’épissage alternatif Forme sécrétée ou membranaire des IgM
- Épissage alternatif: utilisation de
certains sites d’épissage au lieu
d’autres, et création de protéines
avec des fonctions différentes - Plus de la moitié des gènes sont
sujets à l’épissage alternatif. - Exemple de l’immunoglobuline M
(IgM):
– IgM sous deux formes
(sécrétée ou membranaire)
– Le gène possède deux sites de
polyadénylation alternatifs.
– L’épissage alternatif produit
une protéine avec un domaine
transmembranaire, ou une
protéine sécrétée.
Que fait le domaine c-terminale de l’ARN polymérase 2
coordonne co-transcriptionnellement les modifications de l’ARN par l’intermédiaire de répétitions phosphorylées sur Sérines.
- Domaine C-terminal de l’ARN polymérase II
– 57 répétitions de 7 acides aminés (Tyr-
Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser)
– Code CTD: phosphorylation
différentielle créant une plateforme
d’interactions avec des complexes
protéiques assurant la formation de la
coiffe, l’épissage et la polyadénylation
- Exemple:
– Phosphorylation sur Ser5: recrutement
du complexe formant la coiffe
– Phosphorylation sur Ser5 et Ser2:
complexes d’épissage recrutés
– Phosphorylation sur Ser2 et Thr4:
complexes de polyadénylation - Changements des patrons de
phosphorylation durant la transcription
Dans le Métabolisme de l’ARNm explique ce qu’est la stabilité des ARN
– ARNt et ARNr stables
– Demi-vie des ARNm variable et régularisée
(séquences AU-riches et gènes immédiats
précoces impliqués dans la prolifération cellulaire)
Quelles sont les 5 composantes importantes de la traduction
- Ribosomes
- ARNt
- Aminoacyl-ARNt synthétases
- ARNm
- Facteurs protéiques
C’est quoi la fonction des ribosomes
– responsable de la
synthèse des polypeptides
* Oriente l’ARNm et les ARNt
dans la bonne relation l’un
par rapport à l’autre
* Catalyse la formation des
liens peptidiques entre
acides aminés
– Composé d’ARNr et de
protéines formant deux
sous-unités (40S (30S) et
60S (50S))
– ARNr catalyseur du lien
peptidique (ribozyme)
– 4 sites de liaison:
* Pour l’ARNm
* Pour l’ARNt nouvellement
arrivé (site A (aminoacyl))
* Pour l’ARNt portant la
chaine polypeptidique
(site P (peptidyl))
* Pour l’ARNt déchargé (site
E (exit))
