Cours 13 Flashcards

Question

La réplication du chromosome d’E. coli est complétée en environ ___ minutes.

Answer 1

bidirectionnelle répliquer est beaucoup plus grand et linéaire, il y a de plusieurs centaines à quelques milliers d’origine de réplication qui sont distribuées sur l’ensemble des chromosomes. Lien H entre les parent ont été détruite et ré-lication commence et ces régions s’aggrandit Plusieurs origines – 2 fourches se forment et se propage vers les extrémités La réplication du génome d’une cellule de mammifère est étalée sur environ 8 heures (la durée de la phase S). La réplication de l’ADN en tant que telle (le processus enzymatique) est donc beaucoup plus lent chez les mammifères que chez les bactéries

Answer 2

Les cellules provenant de tissus normaux sont appelées culture cellulaire primaire et ne se répliquent pas éternellement. On est donc très limité dans le type d’expérience que l’on peut réaliser avec ce genre de modèle expérimental. D’un autre côté, les modèles expérimentaux reposant sur l’organisme animal complet (mammifères en particulier) sont onéreux et complexe pour réaliser des expériences de biologie moléculaire ou cellulaire. Une solution qui a été exploitée depuis plusieurs décennies est la culture de lignées de cellules de mammifère en culture qui repose la plupart du temps sur des cellules immortalisées et clonales isolée la plupart du temps de tumeurs cancéreuses ou obtenus par transfert d’un oncogène

Answer 3

1. Chaque dNTP entrant est positionné par appariement Watson-Crick (liaison hydrogène) 2. Une liaison phosphodiester est créée par une attaque nucléophile du groupe 3’ hydroxyle du brin en cours de synthèse (ou l’amorce) sur le groupement a-phosphate du dNTP entrant 3. Après la formation de la liaison phosphodiester, le prochain nucléotide requis s’insère sur le brin en cours de synthèse

Answer 4

par le couplage avec l’hydrolyse de la 2ème liaison phosphoanhydride et la libération du pyrophosphate inorganique ou PPi (DG0’= -46 kJ/mol)

Answer 5

oligonucleotide - permet de dirigé la replication

Answer 6

Enzyme qui ajoute les nouvelles bases au nouveau brin

Answer 7

cette structure de base en forme de main et fonctionnent selon les mêmes principes La structure du fragment Klenow de l’ADN polymérase I a une structure très similaire à l’ADN polymérase III dont nous parlerons principalement dans les prochaines diapositives. L’ADN polymérase I est cependant moins processive (polymérisation moins rapide et sur une moins longue distance) que l’ADN polymérase III. Cela explique pourquoi l’ADN polymérase I convient pour remplir les espaces laissés vacant par la dégradation des amorces d’ARN sur le brin indirect, mais que l’ADN polymérase III effectue la majeure partie du travail de synthèse de l’ADN sur le brin direct et le brin indirect.

Answer 8

permet de corriger les erreurs en excisant les nucléotides mal appariés. Elle augmente considérablement la précision de la réplication.

Answer 9

d’une amorce pour initier la réplication. En d’autres mots, son activité ADN polymérase est activée uniquement en présence d’une extrémité 3’-OH qui est offerte par l’amorce.

Answer 10

ARN et ADN

Answer 11

il est plus efficace que l’enzyme de pleine longueur pour faire des manipulations in vitro (à cause précisément de la perte de l’activité exonucléase (5’3’) qui peut dégrader l’ADN néosynthétisé).

Answer 12

dégrader l’ADN néosynthétisé particulièrement in vitro

Answer 13

Ils permettent de rapprocher et d’orienter correctement le phosphate a du nucléotide entrant par rapport au 3’ hydroxyle de l’extrémité du brin en cours de synthèse par le réseau d’interactions ioniques

Answer 14

Comme la réplication est bidirectionnelle, il y a deux fourches par origine de réplication. A cause de leur positionnement contrasté dans la fourche de réplication le brin direct est répliqué de manière continue alors que le brin indirect est répliqué en segments discontinus à l’aide d’amorce d’ARN s’y hybridant successivement au fur et à mesure que la fourche progresse.

Answer 15

Chaque amorce d’ARN et le segment d’ADN synthétisé

Answer 16

sont constituées d’ARN synthétisées par la primase

Answer 17

L’ADN polymérase III est l’enzyme qui fait la majorité de l’élongation lors de la réplication de l’ADN chez les bactéries. L’ADN polymérase I intervient uniquement pour réparer l’ADN dans les régions correspondants aux amorces

Answer 18

1200 pb chez les procaryotes et 200 pb chez les eucaryotes

Answer 19

1. Déroulement de la molécule parentale par l’hélicase et élongation du brin néoformé direct dans le même sens par l’ADN pol. III expose la région simple brin en 5’ du brin indirect. 2. La primase synthétise une amorce d’ARN 3. L’ADN polymérase III utilise cette amorce pour générer un fragment d’ADN dit d’Okazaki 4. La RNAse H élimine l’amorce d’ARN en 3’ des fragments d’Okazaki. L’espace ainsi formé est rempli par l’ADN polymérase I (via son activité polymérase 5’-3’). Son activité exonucléase 3’-5’ augmente la fidélité de ce processus. 5. L’ADN ligase ligature le fragment d’Okazaki au restant du brin retardé

Answer 20

L’ADN ligase permet de catalyser la formation des liaisons phosphodiesters manquant entre chaque fragment d’Okazaki. Elle catalyse la réaction du lien phosphodiester entre un groupement 3’-OH et le 5’-phosphate de deux nucléotides voisins

Answer 21

le complexe protéique qui permet la réplication de l’ADN. Il contient toutes les protéines essentielles à la réplication de l’ADN. Sa composition générale est schématisée ici et sera discutée plus en détails dans les prochaines diapositives. Comme vous pouvez le constater, il est composé de deux molécules d’ADN polymérase III qui font l’essentiel de la la réplication de l’ADN sur le brin direct et le brin indirect et d’une seule molécule d’ADN polymérase I qui dégrade avec l’aide de la RNAse H les amorces d’ARN et les remplace par de l’ADN. Comme son activité est nécessaire uniquement sur le brin indirect, cela explique le rapport stœchiométrique 1:2 de l’ADN polymérase I par rapport à l’ADN polymérase III au sein du réplisome.

Answer 22

l’ADN polymérase III topoisomérases

Answer 23

la RNAse H - qui dégrade spécifiquement l’ARN formant un hétéroduplexe avec l’ADN-, l’ADN polymérase I et l’ADN ligase

Answer 24

elle diminue le surenroulement avant le déplacement de la fourche de réplication

Answer 25

elle dissocie les brins complémentaires d’ADN (brise les liaison hydrogènes) et active la primase.

Answer 26

elle stabilise l’ADN simple brin et facilite la reformation de la double hélice après le déplacement de la fourche

Answer 27

elle stabilise l’association de l’ADN pol. III avec l’ADN

Answer 28

Vrai En fait, l’ADN polymérase III se retrouve sous la forme d’une holoenzyme beaucoup plus complexe à la fourche de réplication.

Answer 29

la sous unité Bêta (étau) une protéine à la structure quaternaire circulaire qui augmente la processivité de l’ADN polymérase en renforçant son interaction avec l’ADN.

Answer 30

la dimérisation de l’ADN polymérase ce qui assure que la réplication du brin direct et du brin indirect à la fourche est coordonnée.

Answer 31

Comme le processus de réplication du brin indirect est plus complexe, il procède plus lentement. Le couplage de deux molécules d’ADN polymérase III au sein de l’holoenzyme permet de coupler la réplication des deux brins

Answer 32

Vrai la vitesse des deux brins sont pareille

Answer 33

capacité d’une enzyme à catalyser des réactions successives sur le même substrat (Wikipedia). Cette caractéristique est particulièrement importante pour les enzymes telles les polymérases (ADN et ARN polymérase), le ribosome, etc. Par exemple, la processivité de l’ADN plymérase III est améliorée par la sous-unité tau (étau) qui renforce l’interaction avec chaque brin d’ADN matrice. Cela permet à l’ADN polymérase III d’ajouter plusieurs milliers de paires de bases successives sans que l’enzyme ne se détache du brin matrice.

Answer 34

la propagation de la fourche de réplication l’hélicase en utilisant l’hydrolyse de l’ATP déroule l’hélice double brin. Cela permet à la fourche et à l’ADN polymérase de progresser plus en avant dans la réplication de l’ADN en utilisant ces nouvelles régions simple brins comme matrice.

Answer 35

1. La liaison de l’ATP active la sous-unité rouge qui lie alors l’ADN à la jonction entre l’ADN double brin et l’ADN simple brin 2. La sous-unité rouge déroule quelques pb. 3. L’hydrolyse de l’ATP affaiblit la liaison de la sous-unité bleue à l’ADN, causant sa dissociation 4. La sous-unité bleue est alors positionnée pour recommencer le cycle de nouveau lorsque le nouvel ATP est lié

Answer 36

La topoisomérase est essentielle pour la réplication de l’ADN et la régulation de l’expression génique. La toposisomérase I relaxe l’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. Elle change donc l’enlacement de 1 par cycle. Sur l’image ci-dessus, la relaxation catalysée par la topoisomérase I est représentée.

Answer 37

La topoisomérase II ou gyrase peut surenrouler l’ADN négativement ou relaxer l’ADN en créant une brisure double brin et en y faisant passer le brin complémentaire. Elle change donc l’enlacement de 2 par cycle. Sur l’image ci-dessus, le surenroulement catalysé par la topoisomérase I est représenté. On ne peut pas déterminer sur un gel si l’enroulement est gauche ou droit.

Answer 38

Des molécules antibiotiques ou anticancéreuses

Answer 39

le désenroulement de l’hélice double brin de l’ADN catalysé par l’hélicase introduit un surenroulement positif devant la fourche de réplication et négatif derrière la fourche de réplication est réduit par les topoisomérases. Elles sont totalement essentielles à la réplication de l’ADN, car ce surenroulement s’il n’était pas réduit finirait par empêcher stériquement la progression de la fourche de réplication. Finalement, les topoisomérase (IV) interviennent également vers la fin de la réplication pour permettre la décaténation (séparation) des deux molécules filles d’ADN, ce qui est absolument essentiel pour les mêmes raisons à la complétion du processus de réplication

Answer 40

pourrait prendre en charge la réplication en supprimant les surenroulement (+) devant la fourche, et topo IV pourrait également prendre en charge la réplication en supprimant les précaténanes derrière la fourche de réplication

Answer 41

Le surenroulement

Answer 42

Faux La réplication de l’ADN est un processus hautement efficace. La chance qu’un nucléotide soit répliqué incorrectement (introduisant une mutation) est inférieure à 1x10-9 (soit une erreur tous les 1 milliard de nucléotides répliqués). Deux ordres de grandeurs (un facteur 100) de cette fidélité émanent de la correction (« proof-reading ») des mauvais appariements par la relecture du brin fille effectuée par le domaine exonucléase 3’-5’.

Answer 43

Ralentissement de l’extension lorsqu’il y a un mauvais appariement, permet à celui-ci de s’introduire dans le site catalytique du domaine exonucléase 3’-5’ Nouveau brin synthétiser sera envoyer à un nouveau site actif pour avoir une activité exonucléase pour briser le squelette phosphodiester pour enlever la base mal apparier et retourne au site actif de la polymérase pour qu’elle puise la corrigé

Answer 44

Au bout du brin, la RNA-H enlève l’amorce mais ADN polymerase peut pas venir pour remplir le trou L'ADN polymerase va seulement de 5'-3' Donc: les télomères. Ces structures évitent des pertes d’information successive qui surviendrait en leur absence à chaque ronde de réplication.

Answer 45

1. La télomérase lie la séquence hexanucléotide du télomère en se servant de la complémentarité de son ARN (en jaune) 2. La télomérase catalyse la transcription réverse lde a séquence hexanucléotidique du télomère par l’incorporation de d'ATP à l’extrémité 3’hydroxyle de la séquence télomérique 3. La télomérase se relocalise sur la séquence qu’elle vient d’introduire toujours via son ARN et débute un deuxième cycle de transcription réverse (le processus peut donc être répétée plusieurs fois)

Answer 46

l’immortalité des cellules cancéreuses et dans le processus de vieillissement en général, ce qui en fait un enzyme d’un intérêt considérable en recherche et en médecine

Answer 47

Clonage de gène (base de manipulation génétique et de nombreuses découvertes scientifiques) Séquençage

Answer 48

Les enzymes de restriction sont des endonucléases. Les endonucléases sont des DNAses qui hydrolysent l’ADN à un site à l’intérieur d’un fragment d’ADN Leurs propriétés sont à opposer à celle des exonucléases (comme le domaine correspondant dans l’ADN polymérase) qui hydrolyse l’ADN à partir d’une extrémité 5’ ou 3’ selon le cas sans reconnaître une séquence spécifique. Les nucléases sont des DNAses qui dégradent l’ADN de manière non-spécifique en hydrolysant toutes les liaisons phosphoester

Answer 49

son site de restriction et coupe une liaison phosphoester à l’intérieur ou à proximité de celui-ci.

Answer 50

un mécanisme de défenses de bactéries contre les phages.

Answer 51

1. Un phage dont l’ADN est non-modifié infecte une bactérie avec un système de restriction qui reconnaît la séquence GAATTC présente dans le phage. 2. La plupart des molécules d’ADN de phage sont clivés par l’enzyme de restriction au site GAATTC. 3. Les quelques molécules qui sont méthylées ne sont pas dégradés 4. Les phages qui émergent ont leur ADN méthylé., ce qui veut dire qu’elles se sont adaptées au système de défense de cette souches et qu’elle pourront les réinfecter de manière plus efficace

Answer 52

la plupart des enzymes de restriction reconnaissent des séquences palindromique (double symétrie), où la séquence est identique sur les deux brins. L’endonucléase EcoRI est composée de deux sous-unités (homodimères)

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