Cours 12 Flashcards

(64 cards)

1
Q

Quels sont les Deux types d’acides nucléiques?

A

ADN = acide désoxyribonucléique
ARN = acide ribonucléique

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Q

Quel est le role de l’ADN?

A

code le matériel génétique (de tous les autres vivant); il s’agit du médiateur de l’héritabilité et de la transmission génétique

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3
Q

Quel est le role de l’ARN

A

agit comme intermédiaire entre l’ADN et les protéines; la régulation de la transcription de l’ARN joue un grand rôle dans l’adaptation des organismes à des conditions variables

L’ARN a aussi certaines activités enzymatiques

L’ARN sert de matériel génétique pour certains types de virus dont le virus de l’immunodéficience humaine (VIH)

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Q

Quel genre de sucre a l’ADN vs l’ARN?

A

ADN: Désoxyribose
ARN: Ribose

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Q

Quels sont les bases pour l’ADN et l’ARN?

A

ADN: A, C, G, T
ARN: A, C, G, U

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6
Q

Quel type de brin a l’ADN vs l’ARN?

A

ADN: Double (hélicoidale)
ARN: Simple (sauf exceptions)

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7
Q

Quelle est la structure tertiaire de l’ADN vs l’ARN?

A

ADN: Simple (répétitive)
ARN: Complexe (variable)

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8
Q

Quelle est la stabilité de l’ADN vs l’ARN?

A

ADN: Élevée
ARN: Faible (car très réactif à cause d’un hydroxyle suplémentaire sur son sucre)

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9
Q

Quel est le rôle de l’ADN vs l’ARN?

A

ADN: Matériel Génétique
ARN: Intermédiaire

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10
Q

Les acides nucléiques sont des _______

A

polymères

Ils sont composés d’une partie invariable et acide (chargé négativement) composée d’un sucre lié à un groupement phosphate. Cette partie invariable est le squelette, la colonne vertébrale des acides nucléiques.

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11
Q

Les liaisons entre les base donne quoi?

A

la spécificité et donne la forme d’hélice

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12
Q

Chaque unité du polymère est reliée à la précédente et/ou à l’unité suivante par quoi?

A

une liaison (covalent) phosphodiester.

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13
Q

Quelle est la structure primaire des acides nucléiques?

A

Phosphate - (désoxy)ribose - base

Les groupements variables, dites base, sont généralement au nombre de quatre et peuvent former des liaisons hydrogène entre elle.

Ces liaisons hydrogène dans le cas de l’ADN permettent la formation d’une hélice double brin.

Ces brins sont disposés de manière antiparallèle.

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14
Q

L’empilement des bases au centre de l’hélice permettent la formation de quoi?

A

liaisons de Van der Waals.

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15
Q

Quelle est la difference entre le ribose et désoxyribose?

A

Ribose (ARN): a un hydroxyle (OH) sur son C 2

Désoxyribose (ADN): a pas d’hydroxyle sur son C 2 et il est remplacer par un H

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16
Q

C’est quoi une liaison glycosidique?

A

Liaison entre la base et le sucre sur le carbone anomérique

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17
Q

Quelle est la différence entre un nucléoside et une nucléotide?

A

base + sucre -> nucléoside
base + sucre + phosphate -> nucléotide

Les nucléotides sont des nucléosides phosphorylés

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18
Q

Quelle est la différence entre un acide phosphorique, un monoester et un diester?

A

Acide: 3 OH attaché au P
Mono: 2 OH et 1 OR
Di: 1 OH et 2 OR

L’acide phosphorique est un acide triprotique : il a trois protons dissociables

l’acide phosphorique peut former des monoesters, diesters ou même des triesters

Les monoesters et diesters sont fréquents dans les organismes vivants

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19
Q

V ou F: On peut purifier les nucléotides de façon universelle peut importe l’organisme car les charges sont pareille en ce qui concerne le squelette ribose

A

Vrai

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20
Q

Quel sont les liens entre les phosphates?

A

Le premier phosphate ajouté à l’extrémité 5 ‘ OH forme une liaison phosphoester.

Le second phosphate ajouté au premier phosphate forme une liaison phosphoanhydride .

Le troisième phosphate ajouté au deuxième phosphate forme une autre liaison phosphoanhydride

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21
Q

Nous pouvons former une chaîne de phosphates à la position 5’. Comment fonctionne sa nomenclature?

A

AMP = adénosine 5’-monophosphate
ADP ………………. di- …
ATP ………………. tri- …

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22
Q

Comment sont aligné les 2 extrémités des brins?

A

5’ à 3’ et 3’ à 5’
Commence avec 5’ car au bout ya un triphosphate qui n’a pas réagit

les acides nucléiques sont donc la plupart du temps synthétisés du 5’ vers le 3’ de sorte qu’il y a toujours une extrémité 3’-OH libre.

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23
Q

Qu’est-ce que le OH sur le C2 du l’ARN cause?

A

Le OH complique à former un double brin sur longue distance à cause d’encombrement – il reste disponible pour agir comme NU

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24
Q

Quel est le seul type de liaison covalente qui soit formée entre chaque nucléotide d’une molécule d’acides nucléiques.

A

Le lien dit phosphodiester est établi entre le 5’-phosphate (5’-PO4-) et le 3’-hydroxyle (3’-OH) de deux sucres consécutifs dans le squelette des acides nucléiques.

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25
V ou F: il y a une charge négative sur l’oxygène du phosphate à pH physiologique
Vrai
26
Voir slide 13 - dessin des bases
27
Les bases situées sur les deux brins de l’ADN s’associent de manière spécifique par des liaisons ____________
hydrogènes (paires de base Watson-Crick)
28
Combien de lien H y a t'il entre les bases?
2 liens H entre A-T 3 liens H entre G-C
29
Quelles sont les 2 classes de bases nucléiques?
Pyrimidine et purine
30
Quelles bases sont les pyrimidines?
Cytosine, Uracile, Thymine
31
C'est quoi un tautomère?
Les tautomères sont des isomères de constitution (isomérie plane par opposition à la stéréoisomérie) interconvertibles par une réaction chimique réversible appelée réaction de tautomérisation. Les tautomères diffèrent la plupart du temps par le mouvement concerté d'un atome d’hydrogène (H) et d’une double liaison. Les bases d'acides nucléiques sont des hétérocycles “ornés" de groupement hydroxyle (-OH) et amino (-NH2). Donc, il y a beaucoup de possibilités pour l’établissement d’équilibres tautomériques. Voir slide 16
32
Le groupe NH2 peut former un tautomère ______ ou ______
amino ou imino Slide 16
33
Quelle est la difference entre l'uracile et la thymine?
La thymine est similaire à l’uracile , sauf qu'il a un groupe méthyle à la position 5. Donc, nous pouvons l'appeler « 5-méthyluracile »; cela peut-être pratique pour retenir facilement la structure de la thymine à partir de la structure de l’uracile L'uracile est retrouvé dans l'ARN alors que la thymine est dans l'ADN
34
Pourquoi l’uracile ne peut-elle pas prendre la place de la thymine dans l'ADN?
La déamination de la cytosine donne une base uracile. Comme c’est événement est relativement fréquent, l’usage de la thymine dans l’ADN permet de différencier les thymines véritables (celles avec un méthyle en position 5) des uraciles produits par la déamination de la cytosine (sans méthyle en position 5) et donc la mise en place de mécanismes de réparation permettant d’exciser les bases uracile introduites par erreur. Comme nous le verrons dans le cours sur la traduction en décrivant le phénomène d’appariement bancal (« wobble ») dans les ARNt, les base uraciles peuvent former des liaisons hydrogène relativement stable avec plusieurs autres bases que l’adénine (le partenaire canonique de la thymine). Encore une fois, il semblerait que le méthyle en position 5 du cycle pyrimidine de la thymine joue un rôle en restreignant à l’adénine la formation de liaisons hydrogène stable
35
Quels bases sont des purines?
Adénine et guanine
36
C'est quoi une purine?
Les purines sont composées de deux hétérocycles orthocondensés (deux cycles avec deux atomes adjacents en commun). L’anneau aromatique à six liens sur la gauche de cette représentation des purines est identique à la pyrimidine . L' anneau à cinq liens sur la droite de cette représentation est identique à l’imidazole. La purine a donc quatre atomes d'azote et cinq atomes de carbone dans son système hétérocyclique. Notez que comme dans le cas des pyrimidines, il n'y a pas de liens Azote-Azote (N-N): les atomes d'azote sont toujours séparés par au moins un atome de carbone. Les purines sont des molécules importantes en biochimie. Elles sont des composants des acides nucléiques. Elles sont également présentes dans de nombreuses autres molécules biologiques importante pour fournir de l’énergie ou pour le métabolisme par exemple.
37
Comment fonctionne la nomenclature des pyrimidines et purines?
''Cytosine'' quand libre et ''cytine'' quand lier au sucre et vice versa pour purine
38
Nous pouvons former une chaîne de phosphates à la position ______
5'
39
Quelle est la contrainte stérique des pyrimidine?
Toutes les pyrimidines ont un atome d'oxygène en position 2 de l'anneau, et cet atome provoque un choc stérique avec l’atome d’oxygène du ribose (ou désoxyribose), comme indiqué ci-dessus. Par conséquent, les nucléosides – les nucléosides pyrimidiques particulier - ont tendance à « se fixer » dans la conformation anti. Les purines favorisent également la conformation anti-, mais elles peuvent également adopter la conformation syn.
40
Les conformères ____ et _____ sont plus fréquents dans les acides nucléiques.
C2’ et C3’-endo Même plan que le CH2OH
41
Quelle est la structure chimique d’un brin d’ADN?
Charge vers négative des O du phosphate car fait face à l’eau polaire Le symbole [...] indique que la chaine se poursuit en amont (vers le 5’). Le dernier Nucléotide en 5’ est triphosphate, à moins que l’ADN soit circulaire. Chez les génomes linéaires l’extrémité 5’ réactive (3xPO4-) est protégé par les télomères. Nous discuterons de ce sujet dans le cours sur la réplication de l’ADN. La conformation anti des bases est la plus usuelle
42
Quelle est la nomenclature des nucléoside/nucléotides?
Adénine - Adénosine Guanine - Guanosine Cytosine - Cytidine Thymine - Thymidine Uracil - Uridine A= adénosine dA = désoxyadénosine mais dT= désoxythymidine (car présent dans l’ADN seulement)
43
La séquence nucléotidiques est écrite dans quel sens?
le sens 5’-3’ de gauche à droite
44
C'est quoi les Modifications chimiques des bases?
Méthylation sur la position 6 de l’adénosine Ces modifications surviennent après la réplication de l’ADN (post-réplication) ou après la transcription (post-transcription) sur les ARN, en particulier les ARN de transfert (ARNt) et les ARN ribosomaux (ARNr) La plus courante est la méthylation de l’ADN (catalyser par des enzymes dénommées méthylases). 5-métylcytidine est une des plus fréquentes dans l’ADN. De façon générale, la cytosine est la base modifiée la plus couramment dans l’ADN. Elles jouent un rôle physiologique dans la régulation de l’expression génique (transcription), la synchronisation de la réplication du chromosome et la résistance aux phages chez les bactéries. De nombreuses modifications surviennent aussi sur les ARN, en particulier les ARNt comme dans les deux exemples représentés sur cette diapositive. En effet , plus de 80 exemples de bases modifiées ou non-conventionnelles sont répertoriées dans les ARNt
45
Quelles sont les Caractéristiques de la double hélice?
Bases dans le milieu (non polaire) Lien van der wall entre chaque couche de base Très condenser donc pas d’eau qui peut entré Pa = 3,4 nm Entre chque pair de base = 0,34 nm Donc environ 10 paires de base par tour Tourne vers la droite Entre chaque paire de base on a une rotation de 36 degrés Donc une hélice d’ADN réalise un tour sur elle-même en 34 Å à raison de 10 pb/tour Il s’agit d’une double hélice enroulée par la droite . Les deux brins s’enroulent l’un autour de l’autre dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Désoxyribose et Phosphates, très hydrophiles et acides vers l’extérieur (squelette: en rouge, rose et orange dans le schéma de droite). Bases azotée (en vert dans le schéma de droite) vers l’intérieur. Les groupements polaires des bases sont “neutralisées” par la formation de liens hydrogène.
46
C'est quoi l'ADN B?
La formation de la double hélice dans l’ADN B crée deux sillons; le sillon mineur et le sillon majeur. Ces sites sont des endroits privilégiés où certaines protéines peuvent venir interagir avec l’ADN
47
C'est quoi Les règles Chargaff?
a permis de déterminer que dans l’ADN le nombre d’adénosine correspond toujours au nombre de thymidine (T) et vice-versa, ainsi que le nombre de guanosine correspond toujours au nombre de cytidine et vice versa. Les règles de Chargaff ont été utilisées comme contraintes pour développer le modèle de l’ADN double brin. Elle a permis de proposer le concept d’un pairage via la formation de liaisons hydrogène spécifiques entre les bases.
48
lorsque l’on veut synthétiser chimiquement de petits fragments d’ADN appelé oligonucléotides pour réaliser une PCR ou faire synthétiser un gène, la séquence par devra toujours écrite en respectant la convention, c’est-à-dire dans le sens 5’-3’ de la gauche vers la droite. Pour le brin du haut sur cette diapo, il faudra simplement écrire: ACGTA. Pour le brin complémentaire de cette molécule d’ADN double brin, il faudra écrire_______
TACGT
49
C'est quoi l'ADN-A et l'ADN-Z?
ADN-A est la forme déshydratée de l’ADN B. L’ADN-A a un rôle physiologique entre autres dans la protection de l’ADN dans les bactéries desséchées. L’ADN-Z survient surtout dans les régions composées de répétition (GC)x ou x=6 et plus L’adoption de la conformation Z par l’ADN pourrait être favorisé par la méthylation de la cytidine. Elle pourrait donc survenir dans les régions méthylées du génome humain (CpG).
50
Quelles sont les caractéristiques de l'ADN B?
Sens: Droite Diamètre (Å): 20 Pb par tour: 10,5 Rotation/pb (°): 34 Allongement de l’axe/pb (Å): 3,2 Pas/tour (Å): 33 Inclinaison des bases vs axe de l’hélice (°): -1,2 Sillon majeur: Large et profond Sillon mineur: Étroit et profond Plissement sucre (conformation): C2’-endo Conformation lien glycosidique: Anti
51
Quelle est la Structure de l’ADN?
Structure primaire: séquence nucléotidique de l’ADN/ARN simple brin: 5’-ACGTCAGAG-3’ Structure secondaire: hélice droite de l’ADN B Structure tertiaire (surenroulement de la double hélice: superhélice (ADN)
52
l’ADN prend différentes forme secondaire en fonction des organismes. Quelles sont-elles?
Procaryote = circulaire Eucaryote = linéaire
53
C'est quoi La structure tertiaire de l’ADN?
la compaction de l’ADN est essentielle Le repliement dans l’espace tridimensionnel de la structure secondaire des biomolécules, incluant l’ADN est appelé structure tertiaire Le moyen le plus simple pour replier l’ADN est le surenroulement illustré ici avec l’ADN mitochondrial humain; il est utilisé aussi dans les bactéries
54
Quels sont les 2 types de surenroulement?
Surenroulement plectonémique Surenroulement toroïdal
55
C'est quoi le Surenroulement plectonémique?
(comme un élastique; ADN procaryote et mitochondrial): c’est l’exemple montré sur cette diapo. Se produit localement à diff régions dans l’ADN
56
C'est quoi le Surenroulement toroïdal?
(comme autour d’un solénoïde: l’ADN eucaryote autour des nucléosomes). Il s’agit d’un enroulement autour d’un cylindre. Il correspond à celui que l’on rencontre autour des nucléosomes d’histone. Ce sujet sera abordé dans d’autres cours. Nucléosome forme des cylindre – se fait nucléosome par nucléosome
57
Comment est-ce L’ADN nucléaire humain peut être enroulé?
il est ancré par des protéines telles les histones qui favorisent aussi la formation de structure surenroulée. Des protéines d’ancrage existent également chez les procaryotes.
58
Comment fonctionne l'Analyse de l’ADN et de son surenroulement sur gel d’agarose?
A cause plus enrouler elle est plus compacte donc passe plus vite dans le gel La bande relaxé n’est pas compact donc migre plus lentement dans le gel même si les 2 on la même masse L’ADN est détecté par l’augmentation de la fluorescence d’un agent chimique intercalent (tel que le bromure d’éthidium) qui s’infiltre dans les bases des acides nucléiques. Le BET est plus efficace pour la détection de l’ADN double brin (ADN) que les acides nucléiques simples brins (ARN). L’ADN migre principalement en fonction de sa taille. Mais sa structure tertiaire a aussi un effet sur la migration. C’est cet effet que nous voyons sur ce gel. En effet, les formes surenroulées de cette molécule d’ADN étant plus compactes, elles migrent plus rapidement que la forme circulaire relaxée.
59
La topoisomérase est essentielle pour quoi?
Les toposisomérase sont des protéines enzymatiques qui catalysent le surenroulement de l’ADN ou inversement comme montré ici le déroulement de l’ADN surenroulé la réplication de l’ADN et l’expression génique.
60
Que fait la Toposisomérase I?
relaxe un ADN surenroulé en entaillant (Nick) un brin d’ADN pour faire passer le brin complémentaire à travers l’entaille avant de lier à nouveau le brin initialement clivé.
61
Que fait La topoisomérase II ?
peut surenrouler ou relaxer l’ADN en créant une brisure double brin et en y faisant passer le brin complémentaire
62
Comment est-ce que la structure 3D de l’ARN est distincte de celle de l’ADN?
Les ARN ne forment pas systématiquement des structures bicaténaires (doubles brins), au contraire de l’ADN Les ARN messager (ARNm) sont considérés de manière générale comme ayant assez peu de structure secondaire et tertiaire; on les retrouve donc principalement sous la forme monocaténaire (un brin). C’est tout à fait le contraire des ARN de transfert (ARNt) (tel que démontré ici avec le leu-ARNt) et les ARN ribosomique (ARNr) qui peuvent former des structures secondaires et tertiaires dans l’espace en se repliant sur eux-mêmes pour former des tiges et des boucles.
63
Voir slide 37
64
Comment se fait le transfert de l’information génétique?
Réplication: ADN-ADN (A, T, C et G) Transcription: ADN-ARN (A, U, C et G) Traduction: ARN-Protéine (acides aminés)