Intra 2 - Cours 2 Flashcards
Qu’est-ce que la dénaturation de l’ADN ?
La dénaturation de l’ADN est le processus par lequel une molécule d’ADN double brin est chauffée pour que les deux brins complémentaires se séparent, prenant une conformation aléatoire et ondulante.
Qu’est ce que la Tm ?
Température à laquelle 50% des molécules sont dénaturées.
Le point moyen de cette transition a comme abscisse une température typique, la température de fusion de l’ADN (Tm).
C’est la transition de l’état hautement ordonnée de la double hélice à l’état moins ordonnée des brins individuels dissociés. L’aspect soudain de la transition est dû au fait que la dénaturation et la renaturation sont des processus coopératifs.
Qu’est-ce que la renaturation de l’ADN ?
La renaturation est le processus inverse de la dénaturation où, après refroidissement, les brins complémentaires d’ADN se réassocient pour former à nouveau la structure en double hélice.
Qu’est-ce que l’effet hyperchromique ?
L’effet hyperchromique se produit lors de la dénaturation de l’ADN et est caractérisé par une augmentation de l’absorption de la lumière ultraviolette due à la séparation des brins d’ADN. (observé par spectroscopie)
Comment la température de fusion (Tm) varie-t-elle avec la composition de l’ADN ?
La Tm augmente avec le pourcentage de paires de bases G+C et la longueur de l’ADN. Elle est aussi influencée par la concentration ionique de la solution.
Quelle est l’importance du calcul de la température de fusion (Tm) de l’ADN ?
Pour déterminer les conditions spécifiques de l’hybridation (ADN et ARN).
Plus la température choisie sera proche du Tm, plus l’hybridation sera spécifique.
Qu’est-ce que la renaturation-hybridation en génétique ?
C’est un processus où deux molécules d’ADN identiques, ou à l’exception d’un court segment absent dans l’une, sont chauffées pour dénaturer les brins puis refroidies en dessous de leur température de fusion pour permettre l’hybridation et la reformation des molécules parentales ainsi que la formation de molécules hybrides.
Que produit la renaturation-hybridation lorsqu’il y a une différence de séquence entre deux molécules d’ADN ?
Elle produit une courte boucle d’ADN non appariée lorsque les molécules hybrides se forment, indiquant la région où la séquence d’ADN diffère.
Comment la renaturation-hybridation peut-elle mettre en évidence l’épissage de l’ADN ?
Quand l’ADN génomique est dénaturé puis renaturé en présence de l’ARNm correspondant, des boucles d’ADN simple-brin deviennent visibles. Ces boucles correspondent aux introns qui ont été épissés dans l’ARNm, mettant ainsi en évidence le processus d’épissage.
Comment la renaturation de l’ADN permet-elle de comparer des molécules ?
La renaturation de l’ADN permet de comparer des molécules en observant la formation de molécules hybrides et de boucles non appariées qui peuvent indiquer des différences entre les séquences d’ADN.
Qu’est-ce que la purification de l’ARNm sur colonne d’oligo-dT ?
C’est une technique qui utilise la complémentarité des séquences pour purifier l’ARNm en se basant sur la liaison entre la queue poly-A de l’ARNm et les oligo-dT fixés à une colonne.
À quoi sert l’hybridation spécifique d’oligonucléotides (3)?
- Réaction en chaîne par polymérase (PCR)
- Criblage de mutations dans l’ADN génomique
- Études phylogénétiques.
Pourquoi la température est-elle importante dans l’hybridation d’une sonde ADN sur un long ADN ?
L’hybridation doit être effectuée à une température qui respecte la température de fusion (Tm) de la sonde. Si la température de réaction est trop basse ou trop haute par rapport à la Tm de la sonde, l’hybridation ne sera pas correcte.
Que se passe-t-il si la réaction d’hybridation est effectuée à une température inférieure à la Tm de la sonde ?
Si la température est inférieure à la Tm de la sonde, l’hybridation peut ne pas être spécifique et la sonde peut s’hybrider avec des régions non ciblées de l’ADN.
Que se passe-t-il si la réaction d’hybridation est effectuée à une température supérieure à la Tm de la sonde ?
Si la température est supérieure à la Tm de la sonde, la sonde peut ne pas s’hybrider du tout, car les deux brins d’ADN peuvent ne pas être capables de se lier l’un à l’autre.
Comment la température de réaction affecte-t-elle l’hybridation d’un mélange de sondes ADN ?
Lorsque l’hybridation est effectuée à une température égale à la Tm d’une sonde, seules les sondes dont la Tm est égale ou supérieure à cette température s’hybrideront spécifiquement à l’ADN cible.
Quel est le rôle des ponts hydrogène dans l’appariement des bases de l’ADN ?
Les ponts hydrogène assurent la spécificité de l’appariement des bases dans l’ADN en formant des liaisons spécifiques entre les bases complémentaires.
Est-ce que l’appariement des bases par les ponts hydrogène contribue à la stabilité de l’ADN ?
Non, les ponts hydrogène ne contribuent pas directement à la stabilité de la structure de l’ADN; leur rôle principal est la spécificité de l’appariement des bases.
Comment les interactions hydrophobes affectent-elles la structure de l’ADN ?
Les bases de l’ADN s’empilent et l’entassement est stabilisé par des forces hydrophobes, ce qui contribue à la stabilité globale de la structure de l’ADN.
Quel est l’effet de solvants polaires comme l’éthanol sur l’ADN ?
En présence de solvants polaires comme l’éthanol, qui favorisent les liaisons hydrogènes, l’ADN est déstabilisé, ce qui peut entraîner une baisse de la température de fusion (Tm).
Quel est le rôle des interactions ioniques dans la structure de l’ADN ?
Les interactions ioniques sont très importantes pour la stabilité de l’ADN. Les cations divalents (qui portent 2 charges positives), en particulier, stabilisent la structure des acides nucléiques.
Comment les purines et les pyrimidines se comportent-elles dans la structure de l’ADN ?
Les purines et les pyrimidines ont tendance à former de longs empilements de molécules planes et parallèles, stabilisés par des interactions hydrophobes en solution aqueuse.
Quelle est la forme de l’ADN génomique trouvé chez les bactéries et les virus ?
Circulaire et peut être relâché ou sur-enroulé.
Comment est organisé l’ADN génomique linéaire des eucaryotes ?
Compacté et enroulé autour des protéines appelées histones, formant une structure appelée nucléosome.
Qu’est-ce que l’ADN sur-enroulé ?
L’ADN sur-enroulé présente un aspect torsadé résultant d’un excès de torsion de l’hélice ADN, au-delà de la forme normale de la double hélice.
Comment est illustré le phénomène de sur-enroulement de l’ADN ?
Le sur-enroulement de l’ADN est décrit par l’équation “L = T + W” où :
- L : nb d’enlacements / nb de fois qu’un brin d’ADN tourne autour de l’autre. Nombre invariable pour une molécule donnée aussi longtemps que les liaisons covalentes des chaînes nucléotidiques ne sont pas coupées.
- T : nb de torsions / nb de tours de l’hélice Watson-Crick. Pour l’ADN B en solution, correspond au nombre de pb de la molécule divisé par 10.4 (le nombre de pb par tour d’hélice d’ADN B dans les conditions physiologiques).
- W : nb de sur-torsions / nb de tours de la super-hélice.
Quelle est la caractéristique du sur-enroulement de la plupart des molécules d’ADN ?
La plupart des molécules d’ADN sont sur-enroulées de façon négative (ΔL = L – L°), ce qui favorise le déroulement de l’ADN nécessaire pour des processus biologiques tels que la transcription et la réplication.
Comment peut-on changer le nombre de tours dans une molécule d’ADN ?
Pour changer le nombre de tours dans une molécule d’ADN, il faut couper au moins un des brins en un point quelconque, ce qui peut être effectué par des enzymes appelées topoisomérases.
Quel est l’effet d’avoir des extrémités libres ou liées sur l’ADN linéaire ?
L’ADN linéaire peut tourner librement sur lui-même pour permettre la séparation des brins si les extrémités sont libres.
Si les extrémités sont liées, le nombre absolu de tours de l’hélice autour de l’autre ne peut changer que si la molécule est coupée, entraînant des torsions importantes lors de la séparation des brins d’ADN.
Que représente l’état topologique de l’ADN circulaire et comment est-il défini ?
L’état topologique de l’ADN circulaire est défini par le nombre de tours dans la molécule et est représenté par L = T + W, où L est le nombre d’enlacements, T est le nombre de torsions, et W est le nombre de sur-enroulements.
Comment la topologie de l’ADN circulaire peut-elle être modifiée expérimentalement ?
En réduisant le nombre L d’enlacements, par exemple de 25, l’ADN circulaire peut passer d’un état relâché à un état sous-enroulé négatif, ce qui est illustré par une modification des valeurs de T et W dans l’équation topologique.
Quelle est la fonction principale des topoisomérases ?
Les topoisomérases contrôlent la topologie de l’ADN en catalysant le relâchement des super-enroulements négatifs ou positifs de l’ADN, changeant ainsi le nombre d’enlacements de l’ADN.
Quelles sont les fonctions des topoisomérases I et II ?
- type I : facilitent le clivage transitoire d’un seul brin d’ADN (mécanisme coupure-fermeture)
- type II : facilitent le clivage transitoire des deux brins d’ADN, aidant à réguler la topologie de l’ADN.
Comment les topoisomérases de type I et II diffèrent-elles dans leur fonctionnement ?
Les topoisomérases de type I induisent des cassures transitoires sur un seul brin d’ADN et ne requièrent pas l’hydrolyse de l’ATP, tandis que les topoisomérases de type II induisent des cassures transitoires sur les deux brins d’ADN et nécessitent l’hydrolyse de l’ATP.
Quels autres rôles les topoisomérases de type II jouent-elles en dehors de la relaxation de l’ADN sur-enroulé (3)?
Les topoisomérases de type II jouent un rôle dans la décaténation des molécules d’ADN circulaire après réplication, le désenchevêtrement des molécules d’ADN linéaires et l’élimination des nœuds dans l’ADN.
Pourquoi les gyrases, des topoisomérases de type II chez les procaryotes, sont-elles importantes pour la réplication et la transcription ?
Les gyrases catalysent le sur-enroulement négatif de l’ADN, ce qui est essentiel pour la réplication et la transcription. Elles peuvent être inhibées par certains antibiotiques, ce qui démontre l’importance de la topologie de l’ADN dans ces phénomènes.
Comment les topoisomérases de type IA et IB diffèrent-elles dans leur mécanisme d’action ?
Les topoisomérases de type IA relâchent les super-tours négatifs en augmentant le nombre d’enlacements d’un tour à la fois, tandis que les topoisomérases de type IB relâchent les super-tours négatifs et positifs.
Comment la topoisomérase I modifie-t-elle la topologie de l’ADN?
La topoisomérase I coupe un brin de l’ADN, permet à l’autre brin de passer à travers la coupure, puis relie le brin coupé, modifiant ainsi le nombre d’enlacements de l’ADN.
Qu’est-ce que la coupure par les topoisomérases implique sur le plan moléculaire ?
Les topoisomérases coupent l’ADN en formant un intermédiaire covalent entre un résidu tyrosine de l’enzyme et l’ADN, puis elles rejoignent les parties clivées pour reformer le brin d’ADN, effectuant cette fonction en créant un lien covalent entre l’ADN et la protéine.
Mécanisme détaillé de la réaction de l’ADN topoisomérase I
- Liaison de l’ADN à la topoisomérase I.
- Coupure d’un des brins de l’ADN. L’extrémité 5’ du brin coupé est fixé de façon covalente à l’enzyme.
- Passage du brin intact à travers la coupure et entrée dans la cavité centrale de l’enzyme.
- Piégeage du brin suite à une fermeture partielle de l’enzyme.
- Les deux extrémités du brin coupé sont réunies.
- L’enzyme ouvre et libère l’ADN. L’enzyme revient à son état initial.
Quelle différence y a-t-il entre la gyrase et la topoisomérase IV chez les procaryotes et les eucaryotes ?
Chez les procaryotes, la gyrase (topoisomérase II) catalyse le sur-enroulement négatif de l’ADN, tandis que la topoisomérase IV relaxe l’ADN sur-enroulé.
Chez les eucaryotes, la topoisomérase II relâche l’ADN sur-enroulé sans catalyser le sur-enroulement.
En quoi la topoisomérase est-elle essentielle à l’assemblage du nucléosome sur l’ADN ?
La topoisomérase est nécessaire pour permettre l’assemblage du nucléosome sur l’ADN circulaire fermé covalent, en prévenant l’accumulation de superhélicité positive qui limiterait autrement l’assemblage des nucléosomes.
Qu’est-ce que la microscopie électronique révèle sur la structure des chromosomes humains en métaphase ?
La microscopie électronique montre que les chromosomes humains en métaphase sont très condensés et structurés, avec des régions denses qui correspondent à la chromatine empaquetée.
Comment les chromosomes sont-ils organisés dans le noyau cellulaire selon les données 3D ?
Les chromosomes sont organisés en territoires distincts dans le noyau, chacun occupant un espace spécifique, ce qui implique que l’organisation chromosomique doit être interprétée dans un contexte tridimensionnel.
Comment les chromosomes interagissent-ils dans le noyau ?
Même s’ils sont linéaires au départ, les chromosomes forment des structures tridimensionnelles qui regroupent différentes régions du chromosome. Cette organisation est dynamique et varie selon les types cellulaires et les conditions environnementales.
Quels sont les différents états de la chromatine et qu’est-ce qu’ils indiquent ?
L’euchromatine est peu condensée et active dans la transcription, tandis que l’hétérochromatine est condensée et généralement non active.
Quelle est la composition chromosomique d’un être humain typique et qu’indique-t-elle sur la longueur de l’ADN ?
Un humain typique possède 46 chromosomes, chaque chromosome contenant entre 48 et 240 millions de paires de bases, ce qui signifie que la longueur totale de l’ADN varie de 1 à 8 cm par chromosome.
Quels sont les trois niveaux d’empaquetage de l’ADN ?
- Nucléosomes
- Filaments de 300 Å
- Boucles radiales
Ces structures compactent l’ADN pour qu’il tienne dans le noyau cellulaire.
Comment la condensation de l’ADN se produit-elle et quel est son rôle durant la mitose ?
L’ADN s’enroule autour des histones pour former des nucléosomes, qui se regroupent en filaments de 30 nm et se replient ensuite pour former des boucles radiales.
Ce processus de condensation est crucial pour la métaphase de la mitose où les chromosomes doivent être suffisamment condensés pour être correctement séparés et distribués aux cellules filles.
Qu’est-ce qu’un nucléosome ?
Un nucléosome est la structure fondamentale de l’organisation de la chromatine, composé d’un octamère d’histones autour duquel l’ADN se bobine.
L’octamère est formé de deux copies de chaque histone H2A, H2B, H3, et H4.
Comment l’histone H1 est-elle associée aux nucléosomes et quel est son rôle ?
L’histone H1 se lie à l’ADN entrant et sortant du nucléosome et aide à stabiliser la structure en serrant l’ADN autour de l’octamère d’histones.
Cela facilite la formation de la structure de la fibre de chromatine de 30 nm.
Que se passe-t-il lorsqu’on digère de l’ADN avec une enzyme comme la DNase ?
La digestion de l’ADN par la DNase libère les nucléosomes en coupant les liens entre eux.
