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Génétique > Cours 6 - Régulation transcriptionnelle chez les eucaryotes > Flashcards

Cours 6 - Régulation transcriptionnelle chez les eucaryotes Flashcards

1
Q

Machinerie transcriptionnelle eucaryote est plus complexe que les procaryotes

A

Vrai

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Q

Transcription par Pol II est régulée par quoi?

A

Activateur et represseur

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3
Q

c’est quoi des activateurs / répresseur ?

A

Protéines lient ADN qui facilitent ou empêchent initiation transcription de gènes spécifiques en réponse à signaux appropriés

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4
Q

qu’est-ce qui complexifie la régulation de la transcription chez les eucaryotes ?

A
  1. Les nucléosomes et leurs modifications (doit trouver façon de décompacter)
    • régulateurs et + grandes séquences régulatrices
      (peut avoir 20 régulateur pour 1 gène)
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5
Q

c’est quoi la différence entre les séquences régulatrices bactérienne et des eucareyotes ?

A

Bactérie: séquence régulatrice et promoteur très proche
Eucaryote: il y en a plusieurs et peuvent être éloigné

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6
Q

Cest quoi un Enhancers ?

A

plusieurs sites activateurs regroupés en une seule unité

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7
Q

Quelle action à distance ffacilite les interactions entre protéine ?

A

Boucle ADN

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8
Q

Quelle problème engendre l’activation à distance

A

Activateur lié à enhancer: peut contrôler plusieurs gènes à sa portée, alors quil devrait en controler qu’un seul

= Requiert d’autres séquences régulatrices (isolateurs ou éléments frontières)

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9
Q

Ou sont les isolateurs et que font-il ?

A

-> Situés entre enhancers et promoteurs
-> Bloquent activation du promoteur induite par activateurs liés à enhancer quon ne veut pas
= Garantissent que activateurs ne fonctionnent pas aveuglément

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10
Q

qu’est-ce qui nuit à la Pol II?

A

nucléosome

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11
Q

Quel est l’organisme le + accessible à des combinaisons de dissection génétique et biochimique ?

A

Le levure

-> principale connaissance et étude vient des levures

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12
Q

Le Domaine de liaison à l’ADN (DLA) fait quoi?

A

protéine qui reconnait sequence en particulier (site de liaison)

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13
Q

C’est quoi Gal4 ?

A

Activateur qui active transcription gènes (GAL1) galactose chez S. cerevisiae
Il a 2 domaine: activation et et DLA

  • un des premier à être connu
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14
Q

Chez la levure,que se passe-t-il en présence de galactose ?

A

Gal4 active transcription GAL1 +1000 fois (très fort)

GAL1 permet de métaboliser le galactose

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15
Q

Quelles sont les 2 expériences qui ont permis de découvrir le DLA ?

A
  1. Fragment de GLA4 sans son domaine d’activation = peut se lier, mais n’active pas
    DLA = permet juste de cibler la région activatrice de la protéine sur le promoteur
  2. place la région activatrice GLA4 sur un DLA LexA bactérien = active la transcription de Lacz
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16
Q

qu’est-ce que ca veut dire qu’un DLA bactérien (LexA) peut remplacer un DLA eucaryote (GAL4) ?

A

Pas différence fondamentale dans façon dont DLA lient ADN et reconnaissent leurs sites

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17
Q

DLA et domaine d’activation c’est la même chose.

A

Faux.

l’un sert à lier, l’autre à activer.

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18
Q

Grande majorité protéines régulatrices bactériennes utilisent quoi comme DLA ?

A

motif hélice-coude-hélice

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19
Q

À quoi servent les deux hélices dans le motif hélice-coude-hélice ?

A

1ère hélice = hélice de reconnaissance: s’insère dans grand sillon et reconnaît pb spécifiques

2ème hélice = crée contacts avec squelette ADN (sucre-phosphate)

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20
Q

Les régulateurs bactériens et eucaryotes lient sous quelle forme ?

A

Bactérie: dimère

Eucaryote: hétérodimères et parfois monomères

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21
Q

c’est quoi des protéines à homéodomaine ?

A

Classe de DLA de type hélice-coude-hélice (HCH)
ayant une séquence consensus: TAATNN

soit des activateurs ou répresseurs: fonction dictée par l’homéodomaine

Plusieurs protéines à homéodomaine lient ADN sous forme de dimères

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22
Q

c’est quoi le domaine en doigt à zinc

A

Le plus commun des DLA ayant 2 résidus cystéine + 2 résidus histidine (coordone le zinc) Initialement identifié chez TFIIIA

NECESSITE ZINC
= Stabilisent le domaine en interagissant avec une molécule de zinc Zn2+

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23
Q

Chaque doigts de Zinc est en contact avec combien de pb?

A

3

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24
Q

c’est quoi un activateur Sp1

A

3 structures en doigts de Zn consécutives

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25
Q

est-ce qu’il existe d’autres DLA qui utilisent le Zn ? (autre que doigts de Zinc)

A

Oui, en a sans histidine = ne stabilise pas Zn parreil et agit comme modif HCH

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26
Q

c’est quoi les récepteur glucocorticoïdes

A

c’est 8 cystéines pouvant lier 2 atomes de zinc

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27
Q

c’est quoi le motif fermeture à glissière de leucines ?

A

Motif qui combine des surfaces de dimérisation et de liaison à l’ADN dans même unité structurale

charge (+)

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28
Q

qu’est-ce qui permet au motif fermeture à glissière de leucines de faire de la dimérisation + capacité à lier ADN?

A

a des leucines très précisément séparé -> 4 leucines séparé par intervalle de 7 résidus

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29
Q

motif fermeture à glissière de leucines forme quoi?

A

Forment homo- ou hétéro-dimères

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30
Q

Comment fonctionne le motif fermeture à glissière de leucines ?

A
  • segment s’insère dans le grand sillon
  • Dimérisation induite par autre segment de cette hélice
  • Forment homo- ou hétéro-dimères
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31
Q

Dans le motif fermeture à glissière de leucines, qu’est-ce qui rend son interface très hydrophobe ?

A

Arrangement particulier des leucines

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32
Q

Deux protéines avec le motif fermeture à glissière de leucines forment quel type de structure ?

A

de type ‘coiled-coil’ (surenroulement l’une autour de l’autre)

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33
Q

quelle protéine héterodimère font le motif fermeture àa glissière de leucines ?

A

CREB (symétrique)
AP-1 (asymétrique)

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34
Q

c’est quoi les quatre domaine de liaison de l’ADN ?

A
  1. Hélice-coude-hélice
  2. Doigts de Zinc (+ souvent/populaire )
  3. fermeture à glissière de leucines
  4. Hélice boucle hélice
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35
Q

c’est quoi les deux hélices dans hélice-boucle-hélice

A
  1. Hélice de reconnaissance ADN
  2. Hélice α plus courte

séparé par une boucle flexible
ayant séquence conservé boîte E

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36
Q

Hélice-boucle-hélice est très similaire à hélice-coude-hélice

A

Faux.
HBH ressemble beaucoup à la fermeture à glissière de leucines
-> Possède région basique essentielle à liaison
à ADN + région permettant dimérisation

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37
Q

lequel des facteurs de transcription contient TAF?

A

TFIID

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38
Q

les domaines d’activation ont une structure définie

A

Faux
Des fois forme une structure en hélice (probablement lorsque lien avec l’ADN)

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39
Q

Pourquoi ça fais du sens que les domaines d’activation n’ont pas de structure ?

A

vu que c’est une surface adhérente capable d’interagir avec plusieurs surface de protéine

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40
Q

La région activatrice GAL4 est acide ou basique ?

A

acide

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41
Q

Comment se nomme la régions riches activatrice riche en glutamine

A

SP1

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42
Q

Comment se nomme la région riches en proline

A

CTF1

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43
Q

qu’est-ce qui est spéciale avec les régions activatrices acides?

A

Sont fortes et fonctionnent dans tous organismes eucaryotes

les autres sont plus faibles et ne sont pas universelle

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44
Q

qu’est-ce qui recrutent la machinerie transcriptionnelle sur les gènes?

A

les activateurs

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45
Q

Comment fonctionne un activateur ?

A

activateur stimule transcription en liant ADN par une surface et interagit avec l’ARN polymérase par une autre face
+ recrute polymérase indirectement
+ recruter facteurs nécessaires à initiation ou élongation par polymérase

= c’est un recruteur

46
Q

Est-ce que les activateurs eucaryotes et bactérien agissent de la même facon?

A

similaire

47
Q

les activateurs établissent interaction directe avec ARN Pol

A

Faux. Recrute polymérase indirectement

48
Q

l’activateur recrute quel genre de protéine ?

A

Beaucoup de ces protéines appartiennent à des complexes préformés : Médiateur et TFIID

49
Q

est-ce que les activateurs peuvent agir à distance ?

A

Oui

50
Q

quelles sont les deux types de modificateurs et que font-ils

A
  1. histone acétyl transféras :
    - l’activateur le recrute, puis acétylise les queues d’histones = décompacte LOCALEMENT
  2. complexe modifiant la chromatine :
    - remodèle les nucléosomes,déroule très peu
    ATP-dépendante

les deux ensemble découvrent sites ADN qui seraient inaccessibles dans nucléosomes

51
Q

Acétylation aide aussi la liaison de machinerie transcriptionnelle de quelle autre facon ?

A

Crée sites liaison spécifiques sur les nucléosomes pour
les protéines contenant des bromodomaines
(Se fixe mieux aux nucléosomes acétylés et facilite la trancription)

52
Q

Qu’est-ce qui contient des bromodomaines ?

A

TFIID

53
Q

Certains composants de machinerie transcriptionnelle et certains modificateurs nucléosome sont plus nécessaires à certains gènes qu’à d’autres

A

vrai

54
Q

Qu’est-ce que tout les gènes ont besoin pour la transcription?

A

ARN polymérase

55
Q

Gal4 semble interagir avec 3 composants, lesquelles et qu’est-ce qu’ils font

A
  1. Médiateur (entre Pol II et activateur) u
  2. SAGA
  3. TFIID
    = Activité d’acétylation et capable d’interagir avec machinerie transcriptionnelle
56
Q

SAGA contient des choses en commun avec TFIID, quoi?

A

SAGA contient des TAFs comme TFIID

(nécessaire pour certains promoteurs s’il remplace TFIID )

57
Q

c’est quoi le modèle daction de SAGA comme coactivateur de Gal4

A
  1. Gal4 se lie à séquence cible par son DLA
    son domaine activation est bloqué par Gal80
  2. Addition galactose Induit expression de inducteur Gal3
  3. Modifie complexe Gal80/Gal4
  4. domaine d’activation devient accessible
  5. Recrute SAGA
  6. SAGA recrute TBP à boîte TATA
  7. Active transcription Gal1
58
Q

qu’est-ce qui joue sur niveau d’expression de ces gènes

A

Présence ou absence certains facteurs d’élongation

59
Q

Chez le gène HSP70 de Drosophile, il est contrôlé par 2 activateurs, lesquels ?

A

GAF-1 et HSF

60
Q

le gène HSP70 de Drosophile est activé par quoi?

A

choc tthermique

61
Q

que fait GAF-1 ?

A

(démarre) se lie à élément GATA et censé recruter composants de machinerie transcriptionnelle

62
Q

Que se passe-t-il en absence HSF ?

A

(s’arrete ou très faible) polymérase qui a initié transcription s’arrête 25 pb en aval du promoteur

63
Q

Que se passe-t-il lors d’un choc thermique ?

A
  • HSF lie des sites spécifiques du promoteur et recrute protéine kinase P-TEF sur machinerie arrêtée
  • P-TEF phosphoryle CTD de l’ARN polymérase
  • Libère enzyme de sa niche et permet transcription du gène
64
Q

c’est quoi des enhancers

A

Mécanismes qui aide la communication entre
protéines liées loins des promoteurs

65
Q

c’est quoi un exemple de type d’enhancers, mais chez la bactérie ?

A

IHF, recourbe l’ADN
aide activateur lié ADN à atteindre ARN polymérase sur promoteur

66
Q

Donner un exemple d’engancers chez la drosophile

A

gène cut est activé à partir enhancer situé à 100 kb par la protéine (Chip/Ldb1) (formerais des mini boucles = rapproche ADN)

67
Q

Si enhancer active un gène spécifique à 100kb: qu’est-ce qui l’empêche d’activer d’autres gènes dont les promoteurs sont situés dans le rayon d’action de l’enhancer?

A

Éléments désignés Isolateurs contrôlent les actions des activateurs

68
Q

Les isolateurs font quoi?

A

isolateur inhibe activation du gène induite par l’activateur

MAIS N’inhibe pas activation du gène régulé par un autre enhancer placé en aval ou en amont du promoteur
(va pas inhiber tout )

69
Q

protéines qui lient isolateurs ne répriment pas activement le promoteur ni les activité des activateurs

A

Vrai

Bloquent plutôt communication entre-eux

70
Q

c’est quoi LCR ?

A

-> Groupe d’éléments régulateurs: régions de contrôle d’un locus (LCR)

71
Q

Chaque gène possède sa propre collection de sites régulateurs

A

vrai

72
Q

C’est quoi que comprend le groupe d’éléments régulateurs

A

Enhancers
Isolateurs
Propriétés de promoteurs

73
Q

Plus qu’on s’éloigne du LCR, plus fort c’est.

A

Faux.
Contraire

74
Q

c’est quoi l’Action synergique des activateurs ?

A

Effet de 2 activateurs agissant ensemble est + grand que la somme de chacun agissant seul

75
Q

dans l’action synergique, tout les signaux viennent du même régulateur

A

faux

76
Q

c’est quoi une action synergique coopérative ?

A

conditions où liaison de l’un dépend de liaison de l’autre

77
Q

l’Action synergique peut résulter quoi? (3)

A
  1. Multiples activateurs recrutant un seul composant de machinerie transcriptionnelle
  2. Multiples activateurs recrutant chacun un composant différent
  3. Multiples activateurs s’entraidant pour lier leurs sites à proximité du gène qu’ils contrôlent (coopérativité)
78
Q

Donne un exemple d’action synergique

A

le répresseur λ :

Monomères λ
->Forment dimères
= Tétramères
= Liaison accrue aux sites Opérateurs λ

79
Q

Dans la liaison coopérative, la liaison d’une protéine à son site (ADN) peut faciliter liaison d’une autre protéine à proximité de 2 types de facons, comment ?

A

indirect ou direct

80
Q

Dans la liaison coopérative, la liaison d’une protéine à son site (ADN): peut faciliter liaison d’une autre protéine à proximité de 4 façons (directes ou indirectes), lesquelles ?

A
  1. Liaison coopérative via interaction directe entre 2 protéines
  2. 2 protéines peuvent en recruter une 3ème (direct)
  3. liaison d’une protéine (A) sur son site aide la seconde (B) à lier son site pour recruter une protéine
  4. liaison d’une protéine (A) sur son site aide la seconde (B) à avoir accès à son site
81
Q

Donner un exemple de coopération pour intégration du signal par les activateurs

A

contrôle du gène HO
ou
interféron β

82
Q

c’est quoi les deux conditions spéciale avec le gène HO?

A

Il est exprimé que dans les cellules mères et
seulement à certains moments du cycle cellulaire

83
Q

Les deux conditions du gènes HO sont communiqué comment ?

A

Ces 2 conditions sont communiquées au gène via 2 activateurs : Swi5 et SBF

84
Q

Que fait l’activateur Swi5?

A

lie plusieurs sites à une certaine distance du gène
(Ø mère-spécifique) = peut lier ADN sans aide / trop éloigné pour activer gène HO
= Recruter modificateurs de nucléosomes (HAT+ enzyme remodelage SWI/SNF)
= Agissent sur nucléosomes au niveau sites SBF
= Permet à SBF de lier son site: active transcription HO en recrutant le médiateur

85
Q

Que fait SBF ?

A

lie son site et active transcription HO en recrutant le médiateur

(ne peut lier ses sites sans aide de Swi5)

86
Q

l’interféron β est activé comment ?

A

sous infection virale

87
Q

Comment fonctionne l’interféron B

**TRÈS IMPORTANT ** P.49

A
  1. Infection cible 3 activateurs : NF-kB, IRF et Jun/ATF et ceux-ci lient de façon coopérative sites compactés d’un enhancer
    = Forment structure désignée « enhanceosome »
    -> Requiert HMGA1 -> Activateurs recrutent coactivateur : CBP ou homologue p300
88
Q

c’est quoi une caractéristique frappante de
l’enhanceosome ?

A

Chaque pb ADN enhancer impliquée dans liaison activateurs et c’est une boule de protéine
= Explique pourquoi HMGA1 ne peut s’y lier :
manque de place

89
Q

c’est quoi le Contrôle combinatoire

A

deux gènes différents pourraient avoir parmi leur nombreux signaux, un signal commun.
car, Un activateur donné peut interagir avec de multiples cibles

90
Q

qu’est-ce qui est au cœur de la complexité et de la diversité des eucaryotes?

A

Controle combinatoire

91
Q

Comment fonctionne les répresseur eucaryote ?

A

Comme les activateurs, répresseurs peuvent recruter modificateurs du nucléosome, mais les enzymes recrutées ont effets opposés aux enzymes recrutées par activateurs

92
Q

c’est quoi les 4 mécanismes des répresseurs ?

A
  1. compétition
  2. Répression direct
  3. inhibition
  4. répression indirect
93
Q

c’est quoi la différence entre la répression direct et indirect ?

A

Direct: empêche le médiateur directement en contact avec
Indirect: recrute pour empecher

94
Q

Comment fonctionne la Répression du gène de levure GAL1

A

Lorsque Glucose =
Liaison Mig1 réprime transcription de GAL1
= Recrute protéine Tup1: forme un « complexe de répression »

95
Q

Quel sont les deux modèles répression par Tup1

A
  1. Tup1 recrute des histone désacétylases : désacétylent les queues d’histones à proximité des nucléosome
  2. Tup1 interagit directement avec machinerie
    transcriptionnelle : inhibe initiation (ex. Pol II)
96
Q

Expression d’un gène dépend de quoi?

A

signaux environnementaux (hors cellule)

97
Q

Les signaux environnementaux sont communiqué de quelle facon chez les bactérie vs eucaryotes ?

A

Chez bactéries :
Petites molécules (sucres ou protéines) relarguées par une cellule et reçues par une autre

Chez eucaryotes :
Plupart signaux communiqués aux gènes via voies de transduction du signal

98
Q

c’est quoi le model d’action de la voies de transduction du signal ?

A

Ligand initiateur: typiquement détecté par récepteur de surface cellulaire spécifique
-> lie domaine extracellulaire du récepteur
-> liaison communiquée au domaine intra-cellulaire
-> Signal ensuite envoyé au régulateur transcriptionnel via cascade de protéines kinases

99
Q

Comment fonctionne la voie de transduction du signal STAT

A

-> Kinase (Jak) liée au domaine intracellulaire du récepteur
-> Induit kinases de chaque chaine à phosphoryler domaine intracellulaire du récepteur opposé
-> Activation récepteur par son ligand :
-> Provoque rapprochement 2 chaînes récepteur
= Site phosphorylé reconnu par STAT
-> devient elle-même phosphorylée
-> STAT dimérise et migre vers noyau pour lier ADN

100
Q

Comment les signaux contrôlent activités des régulateurs transcriptionnels ? (bactérie vs eucaryote)

A

Chez bactéries :
Les changements allostériques qui contrôlent régulateurs transcriptionnels presque directement:
= affectent leur capacité à lier ADN

Chez eucaryotes :
Régulateurs transcriptionnels en général pas contrôlés au niveau de leur liaison à l’ADN
-> A. Une région activatrice démasquée
B. Transport dans noyau

101
Q

Comment fonctionne la régulation par Une région activatrice démasquée

A

Dû à changement conformationnel de l’activateur lié à ADN = révèle région activatrice masquée
ou
relargage d’une protéine liant et masquant région activatrice

102
Q

quelle activateur est régulé par une région activatrice masquante ?

A

Gal4

103
Q

Quel est le mode d’action de la régulation de Gal4

A

En absence de galactose:
Gal4 lié à ses sites amont gène GAL1
Gal80 lie Gal4 et bloque sa région activatrice

En présence de galactose:
Induit relargage Gal80 et active le gène
Répression du gène

104
Q

c’est quoi qui est souvent a protéine masquante ?

A

déacétylase

105
Q

Lorsqu’ils ne sont pas actifs, de nombreux activateurs et répresseurs sont dans le cytoplasme

A

vrai

106
Q

Comment fonctionne la régulation par transport dans noyau

A

Ligand de signalisation = induit migration dans le noyau

107
Q

Quels sont les deux types de scénario pour la régulation par le transport dans le noyau ?

A
  1. Régulateur maintenu dans cytoplasme par
    protéine inhibitrice ou membrane cellulaire
  2. Régulateur dans conformation où un signal est
    nécessaire à son import nucléaire dissimulé

après induction, vont migrer

108
Q

La transduction des signaux assure quoi?

A

la communication entre l’environnement et
les activateurs/répresseurs au noyau

109
Q

Les activateurs fonctionnent seuls chez les eucaryotes

A

Faux.

Contrôle combinatoire

110
Q

Comment fonctionne l’inhibition de NF-kB par IkB ?

A

NFKB maitnenu inactif dans cytoplasme par IKB
-> signal = active kinase IKK
-> IKK phosphoryle IKB
= dégrade IKB et libère NFKB

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