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BCH2733 > Cours 15 > Flashcards

Cours 15 Flashcards

(61 cards)

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1
Q

Que fait le processus de traduction?

A

Les protéines sont produites à partir des ARN messagers (ARNm)

La traduction est l’ensemble des processus qui convertissent l’information contenue dans la séquence des ARNm sous forme de triplets de nucléotides (codon) en une séquence spécifique d’acides aminés qui correspond à la protéine qu’il encode.

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Q

Qu’est-ce qui interprètent la séquence de l’ARNm pour synthétiser les protéines?

A

sont les ribosomes à l’aide des ARNt

L’ARNm est lu par les ARNr et ARNt via des liaisons hydrogène Watson-Crick ou non. Les ARNt et les ribosomes collaborent alors pour transformer cette information en une séquence polypeptidique spécifique.

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3
Q

C’est quoi un codon et que fait-il?

A

Des triplets de nucléotides appelés codons (voir tableau ci contre) constituent le vocabulaire de la traduction. Il y a 64 codons différents encodant les 20 acides aminés que l’on retrouve dans les protéines et trois codons d’arrêt (stop).

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4
Q

C’est quoi un codon synonyme?

A

La plupart des acides aminés sont encodés par plusieurs codons qui varient au dernier nucléotide du codon [exceptions: Met (1 seul codon), Leu, Ser et Arg (2 séries de codon)]. Ces codons permettant l’insertion du même acide acide sont dits synonymes. Le code génétique est donc redondant.

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Q

V ou F: Le code génétique est quasiment universel.

A

vrai

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6
Q

Quels sont les exceptions des codons?

A

exceptions: Met (1 seul codon), Leu, Ser et Arg (2 séries de codon)]

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7
Q

Quelles sont les 4 grandes étapes de la traduction?

A
  1. Les aminoacylt-ARNt lient le ribosome tour-à-tour, appariant leur anticodon au codon du message (ARN messager).
  2. La chaîne polypeptidique en croissance est transférée de l’aminoacyl-ARNt sortant à l’aminoacyl-ARNt entrant.
  3. Le premier ARNt est libéré et le ribosome se déplace d’un codon sur l’ARNm, permettant au prochain codon d’entrer (étape répétée jusqu’au codon d’arrêt).
  4. Le ribosome rencontre éventuellement un codon d’arrêt qui permet la libération de la chaîne polypeptidique.
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8
Q

Quelles sont les 3 phases de la traduction?

A

Initiation
Élongation
Terminaison

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9
Q

Quel est le codon d’initiation le plus commun et que insère t’il?

A

AUG
Insère la plupart du temps une met

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10
Q

La position 5’ de l’anticodon est responsable quoi?

A

du phénomène de wobble qui permet à un ARNt de reconnaître plusieurs codons à condition que la base en 5’ ne soit pas une cytosine ou une adénine

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11
Q

L’anticodon est positionné de manière _______ à l’ARNm.

A

antiparallèle

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12
Q

C’est quoi le phénomène de Wobble?

A

appariement bancal ou non-canonique; c’est-à-dire qu’il y a un appariement non Watson-Crick

Le phénomène wobble explique que les codons synonymes divergent la plupart du temps uniquement à la position 3’ qui s’apparie avec cette position 5’ de l’anticodon

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13
Q

Comment est-ce que Wobble en position 5’ de l’anticodon explique la redondance du code génétique?

A

Il n’y a pas autant d’ARNt que de codons permettant d’insérer les acides aminés.

Le modèle dit «wobble» permet d’expliquer comment le déplacement du troisième nucléotide ou l’insertion de base atypique à la position 5’ de l’anticodon dans l’ARNt permet la reconnaissance de plusieurs codons se distinguant les uns des autres uniquement par la position 3’ du codon.

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14
Q

C’est quoi un exemple d’appariement wobble?

A

Guanine-Uracile

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15
Q

La position 5’ de l’anticodon à cause de l’effet wobble y compris l’utilisation de ______ permet à un ARNt de reconnaître plusieurs codons.

A

l’inosine

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16
Q

Seulement la ______ et l’_____ en position 5’ de l’anticodon sont restreintes dans leur appariement avec les codons à leur partenaire Watson-Crick

A

cytidine
adénine

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17
Q

Quel est le nucléoside atypique rencontrée dans la boucle d’anticodon des ARNt?

A

inosine

L’inosine est obtenue par déamination enzymatique de l’adénosine en position 5’ de l’anticodon de certains ARNt.

Outre l’inosine, il y a au sein des ARNt (ailleurs que dans la boucle de l’anticodon) et ARNr de nombreuses bases atypiques ainsi que des appariements non Watson-Crick

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18
Q

Quels sont les appariement wobble possible?

A

G -> C ou U
C -> G
A -> U
U -> A ou G
I -> A, U ou C

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19
Q

Quel est l’Anatomie rudimentaire d’un ARNm?

A

5’ non traduit -> code d’initiation -> Cadre de lecture ouvert -> codon d’arrêt -> 3’ non traduit

5’ non traduit: Initiation de la traduction. Rôle similaire chez les procaryotes et les eucaryotes, mais des mécanismes différents

Cadre de lecture ouvert: Séquence codante de la protéine. Code génétique pratiquement universel (identique chez les procaryotes et les eucaryotes)

3’ non traduit: Régulation de la traduction et stabilité du transcrit. Rôle plus prépondérant chez les eucaryotes

**5’ et 3’ sont non traduit mais transcript si non nos ARNm aurait pas de codons d’arrêt

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20
Q

C’est quoi la ponctuation de la traduction?

A

Ce que l’on peut noter dans un transcrit polycistronique tel que lac c’est que la transcription c’est fait d’un seul bloc. Par ailleurs comme le transcrit contient trois séquences codantes permettant de produire trois chaînes polypeptidiques distinctes (LacZ, LacY et LacA), chacune d’entre elle possède une séquence Shine-Dalgarno (jaune), un codon d’initiation (vert), qui définit le cadre de lecture, et un codon d’arrêt (rouge).

Pour les ARNm des eucaryotes, la coiffe 5’ joue la plupart du temps un rôle équivalent à la séquence Shine-Dalgarno en ce qui concerne le recrutement des ribosomes. Dans des cas plus rares, des sites interne d’entrée des ribosomes (SIER), soit “internal ribosome entry site (IRES) en anglais, jouent un rôle assez similaire fonctionnellement à la séquence Shine-Dalgarno.

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21
Q

C’est quoi La séquence Shine-Dalgarno?

A

une région riche en purine (4-8 pb) sur l’ARMm qui est immédiatement en amont du codon d’initiation de la traduction et qui permet le recrutement de la petite sous-unité du ribosome dans la phase d’initiation de la traduction

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22
Q

Comment fonctionne le cadre de lecture?

A

Par sa nature le codon, un triplet de nucléotides, peut définir trois cadres de lecture.

Il peut y avoir des changements de cadre de lecture dus à la présence de plusieurs ATG près du site d’initiation de la traduction ou lorsque le ribosome rencontre un segment difficile à traduire, il peut également changer de cadre de lecture en cours de traduction.

Des changements du cadre de lecture peuvent aussi survenir lorsque des erreurs surviennent lors de la transcription ou lors du clonage d’un gène d’intérêt. C’est une des raisons pour lesquelles il est judicieux de confirmer la séquence d’un plasmide obtenu à la suite d’un clonage en utilisant la méthode de Séquençage de Sanger par exemple.

Les trois cadres de lecture donnent donc des séquences très différentes. Il y a souvent la terminaison prématurée de la traduction à cause de l’insertion de codons d’arrêt (stop) dans les cadres de lecture incorrects.

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23
Q

C’est quoi la structire des ARNt

A

Tous les ARNt partagent une structure générale commune qui inclut une boucle
anticodon s’appariant avec les codons et une tige acceptrice à laquelle sont acide aminé est
attaché.

Sur la tige acceptrice 3’ est plus haut que 5’

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24
Q

La synthèse des protéines en 4 grandes étapes:

A
  1. Chargement des acides aminé sur leur ARNt
  2. Initiation de la traduction
  3. Élongation de la chaîne polypeptidique (traduction en tant que telle)
  4. Terminaison de la traduction
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25
Comment ce fait le Chargement de l’acide aminé sur son ARNt?
La première étape de la synthèse des protéines consiste en la production de l’aminoacyl-ARNt par l’aminoacyl-ARNt synthétase. L’acide aminé est d’abord activé par l’ajout d’une AMP sur son groupe carboxylique. L’acide aminé adénylylé réagit avec l’adénosine conservée de la tige acceptrice de l’ARNt. Selon la classe de synthétase, ce sera soit le 2’-OH (classe 1) ou le 3’OH (classe 2) qui réalisera l’attaque nucléophile (étape 2) permettant la ligation de l’acide aminé. Les ARNt de la classe 1 transféreront ensuite l’acide aminé sur le 3’.
26
Les ARNt sont reconnus par leur ________
par leur aminoacyl-ARNt synthétase via certaines caractéristiques structurales uniques assurant ainsi la spécificité du processus de chargement.
27
L'ARNt synthétase peut aussi faire quoi?
L’ARNt synthétase peut également corriger une erreur dans la nature de l’acide aminé ajouté à l’ARNt à posteriori.
28
QUelle est la Structure du complexe ARNt-aminoacyl-ARNt synthétase?
L’interaction entre l’ARNt et l’aminoacyl-ARNt-synthétases est très intime, de sorte que des éléments uniques à chaque ARNt qui sont à longue distance de la tige acceptrice peuvent être utilisés pour distinguer un ARNt d’un autre. (voir slide 19) La tige acceptrice est dans chaque cas insérée dans le site actif.
29
Combien de classe y a t-il d'ARNt-aminoacyl-ARNt synthétase?
Classe 1 (monomère) Classe 2 (dimère)
30
Quelles sont les 2 sous-unités du ribosome procaryote?
Petite sous-unité 30s (21 protéines) et grande sous-unité 50s (34 protéines) Beaucoup d'ARN et un petit peu de protéine
31
Quels sont les 3 endroits où se place l'ARNt dans le ribosome?
A endroit ou ARNt arrive avec le aa P endroit ou grandit la chaine polypeptidique E endroit ou ARNt sort quand fini sont travail
32
Le complexe EF-Tu est important pour quoi?
l’entrée des aminoacyls-ARNt dans le site A du ribosome.
33
L’ARN ribosomal 16S (E. coli) joue un role crucial pour quoi?
Pour déclenche la séquence Shine-Dalgarno La séquence anti-Shine-Dalgarno qui Reconnait l’ARNm chez les procaryotes est situé à l’extrémité 3’
34
Quels sont les facteurs protéiques impliqués dans la traduction (facteurs de traduction)?
Initiation IF1: Dissociation des ribosomes IF2: Recrutement ARNt initiateur IF3: Similaire à IF1; prépare l’ARNm pour la liaison des ribosomes Élongation EF-Tu: Chargement de l’aminoacyl-ARNt sur le ribosome EF-Ts: Catalyse la recharge d’EF-Tu avec le GTP (GEF) EF-G: Favorise la translocation du rib EF-P: Favorise la traduction de codons proline consécutifs Terminaison RF1: Facteur de libération (codons d’arrêt UAA et UAG) RF2: Facteur de libération (codons d’arrêt UAA et UGA) RF3: GTPase qui promeut la libération
35
Comment se fait l'Initiation de la traduction?
La sous-unité 30S via son ARN 16S et aidé par IF1 et IF3 se fixe à l’ARNm en reconnaissant la séquence Shine-Dalgarno. Elle avance ensuite jusqu’au premier codon d’initiation. A ce moment elle recrute l’ARNt initiateur (fMet-ARNtfMet) avec l’aide d’IF2 au site P. Cela mène au recrutement de la sous-unité 50S et la formation du ribosome 70S dorénavant prêt pour l’élongation
36
V ou F: L’entrée de l’ARNt initiateur au site P est exceptionnelle par rapport aux autres étapes de la traduction. En effet, au cours de l’élongation les ARNt feront toujours leur entrée au site A.
Vrai
37
La méthionine d’initiation chez les procaryotes est formylée. Que peut-elle faire?
Seul cet ARNt chargé (fMet-ARNtfMet) peut lier la sous-unité 30S qui est arrêté au codon d’initiation. Donc la plupart des protéines chez E. coli (il y a quelques exceptions) ont une N-formylméthionine à leur extrémité amino-terminale. Le formyl est rapidement enlevé durant l’élongation de la chaîne et la méthionine initiale est même souvent clivée plus tard.
38
Quelle est la différence entre Met-ARNtfMet et fMet-ARNtfMet?
Met-ARNtfMet: est utilisé pour l’initiation de la traduction chez les procaryotes fMet-ARNtfMet: est utilisé pour insérer les méthionines internes (non-initiatrice de la traduction)
39
Comment se fait l'Elongation de la chaîne polypeptidique?
1. Liaison d’un ARNt-aa au site A 2. Formation liaison peptidique: transfert du peptidyl-ARNt à 3. Translocation du peptidyl-ARNt du site A au site P. Le ribosome se déplace d’un codon vers la droite (tjrs lié au codon 5), et l’ARNt maintenant déchargé se déplace du site P au site E. 4. Le ribosome est prêt à démarrer un autre cycle. Slide 27
40
V ou F: Les protéines qui sont traduites commencent à se replier immédiatement.
Vrai
41
Que fait EF-Tu?
Est une petite GTPase impliquée dans la traduction. Son rôle est d’apporter au site A du ribosome les aminoacyl-ARNt dont l’anticodon correspond au codon de l’ARNm présent au site A au cours de l’élongation de la chaîne polypeptidique. L’EF-Tu contribue à l’exactitude de la traduction en retardant l’hydrolyse de son GTP si l’anticodon de l’ARNt ne correspond pas au codon dans le site A.
42
Que fait le mécanisme de la peptidyltransférase durant lÉlongation de la chaine polypeptidique
L’activité peptidyl transférase est effectuée par l’azote en position 3 (N3) d’une adénine qui agit comme une base permettant ainsi l’attaque nucléophile du groupement amino de l’aminoacyl-ARNt sur le groupement carboxyl du peptidyl-ARNt.
43
Comment se fait la transpeptidation de l’ARNt au site P vers l’ARNt au site A?
Durant l’élongation, la chaîne polypeptidique en cours de synthèse et localisée sur le peptidyl-ARNt au site P est transférée à l’aminoacyl-ARNt qui vient de s’installer dans le site A. La translocation du ribosome déplace ensuite cet ARNt au du site A au site P et celui du site P au site E via la formation des états hybrides E/P et P/A.
44
Comment se fait la translocation durant l'élongation de la chaine polypeptidique?
Les états hybride A/P et P/E sont créés par un mouvement de rotation de la sous-unité 30S par rapport à la sous-unité 50S au cours de la transpeptidation. La petite GTPase aussi appelé la translocase EF-G termine le processus de translocation en catalysant la transition de ces états hybrides A/P et P/E vers P et E, respectivement, en hydrolysant le GTP en GDP. Bilan d’une étape d’élongation (pour 1 codon): 1. La chaîne polypeptidique s’est accru d’un résidu d’acide aminé. 2. Le ribosome a progressé vers le sens 3’ de trois nucléotides, soit un codon. 3. Deux molécules de GTP ont été hydrolysées en GDP.
45
Comment se fait la Terminaison de la traduction?
La présence d’un codon d’arrêt dans le site A du ribosome mène au recrutement de RF1 ou RF2 (en lieu et place d’un ARNt) RF3 est une GTPase qui intervient ensuite pour stimuler la libération du peptide via l’hydrolyse du GTP. Cela est accomplie par une molécule d’eau qui agit alors comme nucléophile sur le groupe carboxyle du dernier résidu du peptidyl-ARNt pour libérer la chaîne polypeptidique complétée
46
Comment se fait la dissociation du ribosome?
Les sous-unités du ribosome se dissocient; la 50S quitte en premier stimulée par la liaison d’IF1 et IF3 sur la 30S (voir diapo 24) et le facteur de recyclage du ribosome. La sous-unité 30S peut alors soit se dissocier de l’ARNm ou se déplacer jusqu’au prochain codon d’initiation (sur un ARNm polycistronique) Le recrutement de RF1 ou RF2 dépend de la nature du codon d’arrêt sur l’ARNm en question
47
Quels sont les Coût énergétique de la traduction?
Par acide aminé: - ARNt-aminoacyl: 1xPPi (ATP->AMP) - Élongation: 2xPi (GTP->GDP) A cela il faut ajouter par polypeptide: - Initiation: 1xPi (GTP->GDP) - Terminaison: 1xPi (GTP->GDP)
48
Quand est-ce que le repliement de la chaine polypeptidique débute?
Environ 30 résidus d’acides aminés de la chaînes polypeptidique en cours de synthèse sont contenus à l’intérieur du ribosome. Dès que la chaîne émerge du tunnel formé par le ribosome le repliement de la chaine polypeptidique débute avant même la terminaison de la traduction. Le ribosome pourrait faciliter le repliement.
49
V ou F: modifications post-traductionnelles peuvent prendre place?
Vrai discuté des modifications post-traductionnelles prennent place (excision de la fMet) et d’autre modifications protéolytiques peuvent survenir entre autres si les protéines sont exportées hors du cytoplasme (exemple: chez les bactéries et dans le réticulum endo-plasmique chez les eucaryotes).
50
Quelles sont les distinctions principales de la traduction des eucaryotes par rapport aux procaryotes?
1. Le ribosome eucaryote est plus grand, plus protéique et la traduction est plus lente. 2. Il n’y a pas de séquence Shine-Dalgarno. La coiffe 5’ et la queue polyA et le facteur d’initiation eIF4e collabore pour initier la traduction. La coiffe 5’ et la queue polyA Contribue aussi à la stabilité supérieure des ARNm eucaryotes. 3. Il y une séquence conservée appelée Kosak autour du codon d’initiation qui influence l’efficacité de la traduction.
51
Quelles sont les sous-unités des ribosomes de eucaryotes?
Petite sous-unités 40s (33 protéines) et grande sous-unité 60s (49 protéines) Les protéines ribosomales eucaryotes sont non seulement plus nombreuses, mais celles qui ont des homologues chez les procaryotes sont également souvent plus grandes. Le ribosome des animaux est également plus complexe que celui de la levure. Il y a donc proportionnellement un ratio protéine sur ARN plus élevé dans le ribosome eucaryote comparativement au ribosome procaryote. Il n’y a pas de différences majeures dans la position des sites A, P et E et du site catalytique peptidyltransférase entre le ribosome eucaryote et le ribosome procaryote. La forme générale des deux sous-unités est également conservée.
52
Quel est l'autre facteur d'initiation chez les eucaryotes qu'il n'y a pas chez les pro?
eIF4B, le complexe eIF4F composé d’eIF4A, eIF4E, eIF4G Similaire à eIF1 et eIF1A; initiation coiffe-5’ dépendante
53
Qu'est-ce qu'il y a de différent dans l'Anatomie des ARNm chez les eucaryotes?
La structure des ARNm est différente en particulier dans la région 5’ et dans la région 3’ non-traduite, ce qui a un impact surtout sur l’initiation de la traduction et la stabilité des ARNm. Coiffe 5' -> 5' non-traduit -> codon d'initiation (Kozak) -> Cadre de lecture ouvert -> codon d'arrêt -> 3' non traduit -> Poly A
54
V ou F la Taille du ribosome et Vitesse de la traduction est plus grande/rapide chez les eucaryotes?
Faux La taille oui mais vitesse plus lente
55
Comment se fait l'Initiation de la traduction chez les eucaryotes?
Le complexe eIF4F est essentiel à l’initiation de la traduction et joue essentiellement la même fonction que la séquence Shine-Dalgarno chez les procaryotes en permettant le recrutement de la petite sous-unité sur l’ARNm et sa progression jusqu’au codon d’initiation. Le complexe eIF4F permet également la formation d’une structure boucle en interagissant avec PABP qui est associée à la queue poly-A
56
Comment se fait l'initiation de la traduction chez les eucaryotes?
La coiffe joue le rôle de site de liaison du ribosome sur la majorité des ARNm eucaryotes. Son rôle est comparable à la séquence Shine-Dalgarno chez les procaryotes. Le complexe eIF4F interagit avec les PABP associées avec le 3’UTR donnant une structure boucle à l’ARNm. Cette structure boucle joue un rôle important dans l’efficacité d’initiation de la traduction de plusieurs ARNm bien qu’elle ne soit pas présente chez tous les ARNm.
57
L’interaction d’eIF4E avec la coiffe 5’ est considérée comme quelle étape?
l’étape limitante dans l’initiation de la traduction.
58
La formation de la boucle protège quoi?
la queue poly A et la coiffe 5’ de la dégradation, ce qui a comme conséquence d’augmenter la demi-vie des ARNm.
59
C'est quoi la séquence Kosak
Les codons initiateurs AUG chez les eucaryotes sont d’autant plus efficace pour initier la traduction s’ils apparaissent dans un contexte optimal. La quantité de protéine produite à partir d’un ARNm est donc déterminée par la conservation du consensus de la séquence Kosak (voir ci-dessous). Marilyn Kosak est la scientifique qui a démontré l’existence de cette séquence consensus qui est conservée au site d’initiation de la traduction des ARNm eucaryotes.
60
Le nombre de molécules de protéines qui sont traduites par molécule d’ARNm est proportionnelle à la similarité entre quoi?
sa séquence Kosak et la séquence Kosak consensus
61
V ou F: dans le cadre de la transcription certain nucléotide tolère beaucoup plus de variabilités que d’autre?
vrai Le codon d’initiation AUG doit être 100% conservé alors que les nucléotides en minuscules sont moins importants. Ces variations peuvent donc faire varier le nombre de molécules de protéines traduites par transcrit, c’est-à-dire l’efficacité de la traduction. Donc une séquence consensus n’implique pas que chaque nucléotide soit également conservé. L’AUG est plus important que tous les autres nucléotides. En plus de AUG la séquence des nucléotides autour va avoir une influence sur l’efficacité de la traduction

BCH2733 (18 decks)

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