Intra 2 - Cours 2 Flashcards
1
Q
Qu’est-ce que la dénaturation de l’ADN ?
A
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.
2
Q
Qu’est ce que la Tm ?
A
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.
3
Q
Qu’est-ce que la renaturation de l’ADN ?
A
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.
4
Q
Qu’est-ce que l’effet hyperchromique ?
A
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)
5
Q
Comment la température de fusion (Tm) varie-t-elle avec la composition de l’ADN ?
A
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.
6
Q
Quelle est l’importance du calcul de la température de fusion (Tm) de l’ADN ?
A
Pour déterminer les conditions spécifiques de l’hybridation (ADN et ARN).
Plus la température choisie sera proche du Tm, plus l’hybridation sera spécifique.
7
Q
Qu’est-ce que la renaturation-hybridation en génétique ?
A
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.
8
Q
Que produit la renaturation-hybridation lorsqu’il y a une différence de séquence entre deux molécules d’ADN ?
A
Elle produit une courte boucle d’ADN non appariée lorsque les molécules hybrides se forment, indiquant la région où la séquence d’ADN diffère.
9
Q
Comment la renaturation-hybridation peut-elle mettre en évidence l’épissage de l’ADN ?
A
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.
10
Q
Comment la renaturation de l’ADN permet-elle de comparer des molécules ?
A
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.
11
Q
Qu’est-ce que la purification de l’ARNm sur colonne d’oligo-dT ?
A
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.
12
Q
À quoi sert l’hybridation spécifique d’oligonucléotides (3)?
A
- Réaction en chaîne par polymérase (PCR)
- Criblage de mutations dans l’ADN génomique
- Études phylogénétiques.
13
Q
Pourquoi la température est-elle importante dans l’hybridation d’une sonde ADN sur un long ADN ?
A
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.
14
Q
Que se passe-t-il si la réaction d’hybridation est effectuée à une température inférieure à la Tm de la sonde ?
A
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.
15
Q
Que se passe-t-il si la réaction d’hybridation est effectuée à une température supérieure à la Tm de la sonde ?
A
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.
16
Q
Comment la température de réaction affecte-t-elle l’hybridation d’un mélange de sondes ADN ?
A
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.
17
Q
Quel est le rôle des ponts hydrogène dans l’appariement des bases de l’ADN ?
A
Les ponts hydrogène assurent la spécificité de l’appariement des bases dans l’ADN en formant des liaisons spécifiques entre les bases complémentaires.
18
Q
Est-ce que l’appariement des bases par les ponts hydrogène contribue à la stabilité de l’ADN ?
A
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.
19
Q
Comment les interactions hydrophobes affectent-elles la structure de l’ADN ?
A
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.
20
Q
Quel est l’effet de solvants polaires comme l’éthanol sur l’ADN ?
A
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).
21
Q
Quel est le rôle des interactions ioniques dans la structure de l’ADN ?
A
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.
22
Q
Comment les purines et les pyrimidines se comportent-elles dans la structure de l’ADN ?
A
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.
23
Q
Quelle est la forme de l’ADN génomique trouvé chez les bactéries et les virus ?
A
Circulaire et peut être relâché ou sur-enroulé.
24
Q
Comment est organisé l’ADN génomique linéaire des eucaryotes ?
A
Compacté et enroulé autour des protéines appelées histones, formant une structure appelée nucléosome.
25
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.
26
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.
27
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.
28
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.
29
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.
30
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.
31
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.
32
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.
33
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.
34
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.
35
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.
36
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.
37
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.
38
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.
39
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.
40
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.
41
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.
42
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.
43
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.
44
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.
45
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.
46
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.
47
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.
48
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.
49
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.
50
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.
51
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.
52
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.
53
Quelle est l'apparence des fibres de chromatine après digestion légère par la DNase ?
Après une digestion légère par la DNase, les fibres de chromatine ressemblent à des « billes sur un fil », où chaque « bille » représente un nucléosome et le « fil » est l'ADN reliant les nucléosomes.
54
Quelle est la structure des filaments de 300 Å et quel est leur rôle ?
Les filaments de 300 Å forment le 2e niveau d'organisation de la chromatine et se composent de nucléosomes organisés en forme de zigzag ou en solénoïde, selon les conditions ioniques et la présence d'histone H1, stabilisant ainsi la structure chromatinienne.
55
Comment l'histone H1 influence-t-elle la conformation des filaments de 300 Å ?
En présence de l'histone H1, les nucléosomes prennent une conformation en zigzag, formant des filaments de 300 Å d'épaisseur. L'histone H1 stabilise cette structure en permettant des contacts entre les nucléosomes adjacents.
56
Vrai ou Faux ? Dans la chromatine contenant H1, l’ADN entre et sort du nucléosome du même côté.
Vrai
57
Quels sont les modèles de structure proposés pour les filaments de 300 Å ?
Il existe 2 modèles principaux pour les filaments de 300 Å:
1. le modèle zigzag, où les nucléosomes s'alignent de manière alternée,
2. le modèle solénoïde, où les nucléosomes forment une structure en spirale.
58
En quoi consiste le modèle en zigzag pour les filaments de 300 Å ?
Dans le modèle en zigzag, les nucléosomes sont disposés de manière à alterner d'un côté à l'autre du filament, ce qui permet une organisation plus compacte de la chromatine.
59
Qu'est-ce que le modèle solénoïde pour les filaments de 300 Å ?
Le modèle solénoïde est une structure en forme de spirale où les nucléosomes sont enroulés de manière séquentielle, formant une structure 3D plus condensée.
60
Que sont les boucles radiales dans la structure chromosomique ?
Les boucles radiales sont le 3e niveau d'organisation de la chromatine où les brins d'ADN forment des boucles qui s'étendent à partir d'un échafaudage central de protéines, donnant aux chromosomes en métaphase une structure disposée radialement.
61
Combien de boucles radiales un chromosome humain typique contient-il ?
Un chromosome humain de taille moyenne avec 140 millions de paires de bases aurait environ 2000 boucles radiales.
62
Comment les boucles radiales sont-elles structurées dans un chromosome en métaphase ?
Les fibres de chromatine des chromosomes en métaphase sont arrangées radialement, avec les boucles rayonnant en étoile autour d'une matrice centrale.
63
Quels sont les chromosomes polytènes et où les trouve-t-on ?
Les chromosomes polytènes sont de grands chromosomes qui résultent de nombreuses réplications de l'ADN sans séparation cellulaire, typiquement trouvés dans les cellules des glandes salivaires de certains insectes comme la Drosophile.
64
Quelle est la composition des bandes dans les chromosomes polytènes ?
Les chromosomes polytènes sont constitués de bandes sombres de chromatine condensée et de bandes claires de chromatine étalée.
65
Quel pourcentage de l'ADN de la Drosophile se trouve dans les bandes chromomères ?
Près de 95% de l'ADN de la Drosophile est situé dans les bandes chromomères.
66
Comment les motifs de bandes dans les chromosomes polytènes sont-ils affectés par les réarrangements chromosomiques ?
Les réarrangements chromosomiques tels que les délétions, inversions et duplications peuvent provoquer des changements visibles dans les motifs de bandes des chromosomes polytènes.
67
Y a-t-il une corrélation directe entre le nombre de bandes et le nombre de gènes dans la Drosophile ?
Non, il n'y a pas de corrélation directe entre le nombre de bandes et le nombre de gènes, car même si la Drosophile a environ 5000 bandes, son génome comprend environ 16 000 gènes.
68
Les gènes sont-ils uniquement situés dans les bandes sombres des chromosomes polytènes ?
Non, les gènes se trouvent à la fois dans les bandes sombres et les régions claires qui les séparent.
69
Que représentent les renflements observés sur les chromosomes polytènes ?
Les renflements sur les chromosomes polytènes correspondent à des zones de transcription active, où la chromatine est décondensée et l'ARNm est synthétisé.
70
Comment les zones de transcription active sont-elles identifiées sur les chromosomes polytènes ?
Les zones de transcription active peuvent être identifiées par un marquage spécifique, tel que l'utilisation d'anticorps reconnaissant l'ARN polymérase II, indiquant les sites principaux de la synthèse de l'ARN.
71
Que montre la cartographie des bandes sur les chromosomes polytènes ?
La cartographie des bandes sur les chromosomes polytènes montre la corrélation entre la présence physique des bandes et l'activité génique, avec des délétions génétiques spécifiques associées à des changements dans les bandes.
72
Qu'est-ce que l'analyse des bandes cytogénétiques et quel est son but ?
L'analyse des bandes cytogénétiques est utilisée pour détecter les anomalies chromosomiques chez l'humain et est essentielle dans le diagnostic de certaines maladies et syndromes chromosomiques.
73
Comment les délétions et les translocations chromosomiques sont-elles identifiées ?
Les délétions sont identifiées par l'absence de régions bandées normalement présentes, et les translocations par la présence de bandes chromosomiques dans des positions anormales.
74
Qu'est-ce qui constitue le cœur du nucléosome ?
Le cœur du nucléosome est constitué d’un octamère d'histones, avec deux copies de chacune des histones H2A, H2B, H3 et H4, autour duquel s'enroule l'ADN.
75
Comment les histones sont-elles organisées au sein d'un nucléosome ?
À l'intérieur d'un nucléosome, les histones H3 et H4 forment un tétramère central, et deux dimères H2A-H2B s'associent à ce tétramère pour compléter l'octamère.
76
Pourquoi les histones sont-elles des composants essentiels de la chromatine ?
Les histones sont essentielles car elles ont une forte proportion de résidus basiques, leur permettant d'établir des liaisons ioniques avec les groupes phosphates chargés négativement de l'ADN, aidant ainsi à la compaction de l'ADN.
77
Quelles sont les principales classes d'histones et quelles sont leurs caractéristiques ?
Il y a 5 classes principales d'histones : H1, H2A, H2B, H3 et H4.
Ces histones peuvent subir des modifications post-traductionnelles comme la méthylation, l'acétylation et la phosphorylation, influençant leur interaction avec l'ADN.
78
Comment les modifications post-traductionnelles des histones affectent-elles la chromatine ?
Ces modifications changent la charge des histones et donc leur interaction avec l'ADN, modulant l'accès à l'ADN et affectant la structure de la chromatine, ce qui peut activer ou réprimer la transcription.
79
Quel est le rôle de l'histone H1 dans la structure du nucléosome ?
L'histone H1 scelle le nucléosome en se liant à l'ADN qui entre et sort de la structure octamérique des histones, aidant à former et stabiliser la structure de la fibre de chromatine de 30 nm.
80
Quelles sont les caractéristiques des histones en termes de conservation et de composition en acides aminés ?
Les histones sont des protéines basiques très conservées au cours de l'évolution, avec une grande quantité d'acides aminés basiques comme la lysine et l'arginine qui facilitent leur liaison à l'ADN chargé négativement.
81
Quelle est la signification des bandes observées sur un gel d'électrophorèse des histones ?
Les différentes tailles relatives des histones, révélant leur complexité et leur organisation en dimères et tétramères au sein du nucléosome.
82
Pourquoi la phosphorylation et l'acétylation des histones sont-elles importantes ?
La phosphorylation ajoute une charge négative aux histones, tandis que l'acétylation neutralise les charges basiques.
Ces modifications peuvent réduire l'affinité des histones pour l'ADN et donc ouvrir la chromatine pour la transcription.
83
Quelles sont les conséquences de la méthylation des histones ?
La méthylation des histones peut conduire à une chromatine fermée ou ouverte, selon le site et le degré de méthylation, influençant ainsi le niveau d'expression des gènes associés.
84
Quelle est la première étape de l'assemblage d'un nucléosome ?
La formation d'un tétramère composé de 2 molécules histones H3 et 2 d'histones H4.
85
Que se passe-t-il après que le tétramère H3-H4 s'associe-t-il à l'ADN ?
Le tétramère H32-H42 lié à l’ADN recrute alors 2 copies du dimère H2A-H2B pour compléter l’assemblage du nucléosome.
86
Quel est le rôle de l'histone chaperonne ACF ?
ACF agit comme une protéine motrice essentielle qui utilise l'énergie de l'ATP pour orchestrer l'assemblage de la chromatine. Cette protéine joue un rôle clé en transformant les nucléosomes intermédiaires, qui ne présentent pas encore leur forme définitive, en nucléosomes canoniques, c'est-à-dire entièrement formés et fonctionnels.
87
Comment la nucléoplasmine intervient-elle dans l'assemblage des nucléosomes ?
La nucléoplasmine est une protéine acide qui se lie aux histones et empêche leur précipitation, facilitant ainsi l'approche contrôlée de l'ADN et des histones pour former des nucléosomes.
88
Quel est l'effet des concentrations de sel sur l'assemblage du nucléosome in vitro ?
À des concentrations élevées de sels, la formation de nucléosomes est favorisée et se produit plus rapidement, tandis qu'à des concentrations physiologiques de sels, la réaction est plus lente sans l'aide de chaperones.
89
Comment les topoisomérases I contribuent-elles à l'assemblage des nucléosomes ?
Les topoisomérases I permettent un sur-enroulement optimal de l'ADN, ce qui est probablement important pour l'assemblage correct des nucléosomes sur l'ADN.
90
Que représente un modèle non-nucléosomal d'histone-ADN ?
Le modèle non-nucléosomal d'histone-ADN est un intermédiaire dans le processus d'assemblage de la chromatine, où l'histone n'est pas encore complètement assemblée avec l'ADN pour former un nucléosome canonique.
91
Comment débute l'assemblage d'un nucléosome ?
L'assemblage du nucléosome commence par la formation d'un tétramère H3-H4, qui se lie ensuite à l'ADN double brin. Deux dimères H2A-H2B sont ensuite recrutés pour compléter l'assemblage du nucléosome.
92
Quelle méthode permet d'analyser le positionnement des nucléosomes au niveau du génome entier ?
La chromatine est clivée par une ADNase et les fragments d'ADN résultants sont séquencés. Une analyse bioinformatique permet de placer les séquences sur le génome entier, révélant que les régions au début des gènes ne sont pas protégées par les nucléosomes, indiquant un positionnement spécifique des nucléosomes.
93
Qu'indique la présence de régions non protégées par les nucléosomes au niveau des sites de démarrage des gènes ?
Les sites de démarrage des gènes sont souvent dépourvus de nucléosomes, permettant ainsi l'accès des facteurs de transcription et de la machinerie de la transcription.
94
Comment le positionnement des nucléosomes est-il régulé ?
Le positionnement des nucléosomes est défini par des barrières physiques et dépend en partie de la séquence de l'ADN. Des régions courtes riches en paires AT ne favorisent pas l'enroulement de l'ADN autour des histones, ce qui prévient le positionnement d'un nucléosome.
95
Quelle est la conséquence de la présence de barrières physiques sur le positionnement des nucléosomes ?
Les barrières physiques, souvent constituées de séquences d'ADN spécifiques et de protéines qui s'y lient, empêchent le positionnement des nucléosomes et favorisent le recrutement de complexes de remodelage de la chromatine.
96
Quelle est la relation entre les nucléosomes et les régions actives de transcription ?
Les régions actives de transcription, marquées par la présence de l'ARN polymérase II et autres facteurs de transcription, sont généralement dépourvues de nucléosomes, formant des zones libres qui facilitent la transcription.
97
Comment les zones de transcription active sont-elles visualisées expérimentalement ?
Elles peuvent être visualisées par marquage fluorescent des chromosomes avec des anticorps reconnaissant l'ARN polymérase II et d'autres molécules associées à l'activité de transcription.
98
Comment est analysée la position des nucléosomes au niveau d'un gène ?
L'analyse se fait par digestion de la chromatine avec l'enzyme ADNase et séquençage des fragments d'ADN résultants. Des analyses bioinformatiques aident ensuite à localiser les nucléosomes en identifiant les régions du génome protégées par eux.
99
Quel rôle jouent les nucléosomes dans la régulation de la transcription ?
Les nucléosomes sont généralement positionnés à des endroits spécifiques, notamment à des sites de barrières physiques comme les sites d'initiation de transcription, où ils peuvent faciliter ou inhiber le processus de transcription.
100
Quels sont les mécanismes impliqués dans le positionnement des nucléosomes ?
Les séquences d'ADN riches en AT et certaines protéines qui reconnaissent des séquences spécifiques sur l'ADN jouent un rôle dans le positionnement des nucléosomes en créant des barrières physiques et en recrutant des complexes de remodelage de la chromatine.
101
Quelle est la caractéristique des régions chromosomiques dépourvues de nucléosomes ?
Ces régions sans nucléosomes correspondent souvent aux sites d'initiation et de terminaison de la transcription, permettant l'accès des facteurs de transcription et des polymérases.
102
Comment l'assemblage des nucléosomes est-il influencé in vitro ?
En laboratoire, une concentration élevée de sels peut accélérer la formation de nucléosomes, tandis que des conditions physiologiques ralentissent ce processus. La présence de nucléoplasmine et de topoisomérases I peut cependant accélérer l'assemblage.
103
Qu'est-ce que le transfert des nucléosomes parentaux pendant la réplication ?
Pendant la réplication de l'ADN, les nucléosomes parentaux sont partiellement conservés et redistribués sur les deux brins filles de l'ADN. Cela permet de conserver les marques épigénétiques et d'assurer une certaine continuité de la structure chromatinienne.
104
Comment les facteurs d'assemblage de la chromatine agissent-ils sur les nucléosomes pendant la réplication ?
Des facteurs comme CAF-1 aident à chaperonner les histones H3-H4 et à diriger l'assemblage des nucléosomes en utilisant les dimères H2A-H2B neufs (avec NAP-1) avec les anciens tétramères H3-H4 sur l'ADN répliqué.
105
Comment l'héritage des tétramères H3:H4 parentaux assure-t-il la conservation de l'état de la chromatine après réplication ?
La distribution aléatoire des tétramères H3:H4 sur les brins filles permet la conservation des modifications épigénétiques. Des enzymes spécifiques peuvent ensuite modifier les nouvelles histones pour rétablir l'état de la chromatine après la réplication.
106
Qu'est-ce que la régulation épigénétique ?
La régulation épigénétique fait référence aux mécanismes qui modulent l'expression des gènes sans altérer la séquence d'ADN sous-jacente. Cela peut conduire à l'activation ou à la répression des gènes.
107
Quels sont les principaux mécanismes de la régulation épigénétique ?
- Modification des histones
- Remodelage de la chromatine
- Méthylation de l’ADN
- ARN non-codant
108
Comment les modifications des histones affectent-elles l'expression des gènes ?
Les modifications post-traductionnelles des histones, comme l'acétylation et la méthylation, peuvent influencer la structure de la chromatine et ainsi réguler l'accès des facteurs de transcription à l'ADN, modifiant l'expression des gènes.
109
Qu'est-ce que le remodelage de la chromatine ?
Le remodelage de la chromatine est le processus par lequel la structure de la chromatine est altérée, souvent par des complexes qui modifient les interactions entre l'ADN et les protéines histones, ce qui peut faciliter ou empêcher l'expression génique.
110
En quoi consiste la méthylation de l'ADN ?
La méthylation de l'ADN implique l'ajout de groupes méthyle à l'ADN, généralement sur les cytosines précédant une guanine (îlots CpG). Cela peut conduire à la répression de l'expression génique lorsque la méthylation survient dans les régions promotrices des gènes.
111
Quel rôle jouent les ARN non-codants dans la régulation épigénétique ?
Les ARN non-codants peuvent interagir avec l'ADN, les histones ou les protéines associées à la chromatine pour influencer la structure de la chromatine et réguler l'expression des gènes, souvent de manière très spécifique et localisée.
112
Quels sont les effets des modifications sur les queues des histones ?
Les modifications comme la phosphorylation et l'acétylation peuvent changer la charge des histones, modifiant ainsi leur association avec l'ADN. Par exemple, l'acétylation des histones diminue leur charge positive, réduisant leur affinité pour l'ADN chargé négativement et permettant une structure de chromatine plus ouverte et accessible pour la transcription.
113
Comment les modifications des queues des histones créent-elles des sites de fixation ?
Ces modifications peuvent créer des sites de fixation pour les enzymes modifiant la chromatine et les complexes de remodelage, affectant ainsi la structure de la chromatine voisine et les processus tels que la transcription des gènes.
114
Quelle est la différence entre l'euchromatine et l'hétérochromatine ?
L'euchromatine est une forme de chromatine moins condensée et généralement associée à une transcription génique active.
L'hétérochromatine est plus condensée, souvent située à la périphérie du noyau, et associée à un état de répression génique.
115
Comment la modification des histones peut-elle influencer l'état de l'euchromatine et de l'hétérochromatine ?
Des enzymes comme les acétyltransférases (HATs) ajoutent des groupes acétyle aux histones, conduisant à un état d'euchromatine et à une transcription génique active.
Inversement, les enzymes comme les histones lysines méthyltransférases (KMTs) ajoutent des groupes méthyle, favorisant l'état d'hétérochromatine et la répression génique.
116
Qu'est-ce que le remodelage de la structure de la chromatine ?
Le remodelage de la structure de la chromatine se réfère aux processus qui modifient l'arrangement des nucléosomes et des histones pour influencer l'accessibilité de l'ADN et, par conséquent, la régulation de l'expression génique.
117
Quels sont les composants impliqués dans le remodelage de la chromatine ?
- Complexes de remodelage de la chromatine : ajustent la structure des histones et l'ADN
- Complexes de modification des histones : changent chimiquement les histones par acétylation, méthylation, etc.
118
Comment les complexes de remodelage de la chromatine fonctionnent-ils ?
Ces complexes agissent en modifiant la position des nucléosomes sur l'ADN.
Par exemple, une protéine de liaison à l'ADN peut recruter un complexe de remodelage de la chromatine pour faire glisser un nucléosome le long de l'ADN, dévoilant ainsi un site de liaison pour une autre protéine, qui peut être un facteur de transcription.
119
Quel est le rôle des protéines de liaison à l'ADN dans le remodelage de la chromatine ?
Les protéines de liaison à l'ADN recrutent les complexes de remodelage de la chromatine sur des régions spécifiques de l'ADN pour modifier la structure nucléosomale, ce qui peut soit permettre soit empêcher la liaison des facteurs de transcription et d'autres protéines nécessaires à l'expression génique.
120
Comment l'accessibilité de l'ADN structuré est-elle régulée ?
L'accessibilité est régulée par des modifications des nucléosomes qui peuvent déplacer, éjecter ou modifier la composition des nucléosomes, modifiant ainsi la disponibilité de l'ADN aux protéines liantes.
121
Comment les nucléosomes sont-ils modifiés pour permettre l'accès aux protéines de liaison à l'ADN ?
Les enzymes utilisent de l'ATP pour modifier les nucléosomes, ce qui peut entraîner la translocation, l'éjection ou le remplacement de sous-unités des nucléosomes, dévoilant ainsi des sites de liaison à l'ADN.
122
Comment les activateurs provoquent-ils la perturbation locale de la chromatine ?
Les activateurs se lient à des sites spécifiques sur l'ADN et peuvent recruter des complexes qui modifient les histones ou qui remodèlent les nucléosomes.
Ces modifications augmentent l'accessibilité des sites de l'ADN aux machines transcriptionnelles, facilitant l'initiation de la transcription.
123
Quel est le mécanisme d'action des activateurs sur la chromatine ?
Un activateur se liant à un promoteur peut recruter une histone acétyltransférase pour acétyler les histones et relaxer la structure de la chromatine, ou il peut recruter un complexe de remodelage de la chromatine pour repositionner les nucléosomes, rendant l'ADN accessible à la machinerie transcriptionnelle.
124
Quel est le rôle de la méthylation de l'ADN dans la régulation épigénétique ?
La méthylation de l'ADN est un mécanisme épigénétique par lequel des groupes méthyle sont ajoutés à l'ADN, généralement aux îlots CpG près des régions promotrices des gènes, ce qui peut conduire à la répression de l'expression génique.
125
Comment la méthylation de l'ADN influence-t-elle l'expression génique ?
Lorsque l'ADN est méthylé, cela peut empêcher la liaison des facteurs de transcription et des autres protéines nécessaires à l'expression génique, ou recruter des protéines qui reconnaissent spécifiquement l'ADN méthylé et qui peuvent réprimer la transcription.
126
Quel rôle les ARN non-codants jouent-ils dans la régulation épigénétique ?
Les ARN non-codants sont impliqués dans la régulation épigénétique à grande échelle dans le génome. Ils peuvent guider les protéines qui modifient les histones ou celles qui méthylent l'ADN sur des gènes cibles, influençant souvent l'inhibition de l'expression de ces gènes.
127
Comment les lncRNAs interagissent-ils avec les complexes qui modifient la chromatine ?
Les lncARN sont impliqués dans la régulation épigénétique à large échelle dans le génome. Ils guident les protéines qui modifient les histones et celles qui méthylent l’ADN sur les gènes cibles, en général pour inhiber l’expression de ces gènes.
128
En quoi la régulation épigénétique est-elle liée au cancer ?
Des changements dans la régulation épigénétique peuvent entraîner l'activation ou la répression inappropriée de gènes impliqués dans le contrôle du cycle cellulaire, l'apoptose et d'autres processus cellulaires clés, ce qui peut contribuer au développement du cancer.
129
Comment les modifications épigénétiques contribuent-elles à la dynamique des gènes dans les cellules cancéreuses ?
Dans les cellules cancéreuses, les îlots CpG des promoteurs géniques peuvent devenir hyperméthylés, ce qui conduit à la répression des gènes suppresseurs de tumeurs.
Inversement, les gènes oncogènes peuvent devenir hypométhylés et hyperactivés.
130
Quelle est l'importance médicale du contrôle épigénétique ?
Le contrôle épigénétique joue un rôle crucial dans le développement et dans diverses maladies humaines.
Les mécanismes épigénétiques sont impliqués dans des fonctions telles que le comportement, l'apprentissage, la suppression tumorale et la réponse immunitaire.
131
Comment les interventions pharmacologiques peuvent-elles influencer le contrôle épigénétique ?
Les interventions pharmacologiques utilisent des petites molécules inhibitrices pour cibler des enzymes spécifiques impliquées dans la régulation épigénétique pour potentiellement renverser les changements épigénétiques associés aux maladies.
132
Quelle est la formule de Tm ?
Tm = 4(G+C) + 2(A+T)
