Maturation des ARNm et autres ARN Flashcards
(134 cards)
1
Q
Vrai ou faux : Les ARN polymérases produisent une molécule d’ARN complémentaire au brin codant durant la transcription.
A
Faux : Les ARN polymérases produisent une molécule d’ARN complémentaire à la matrice d’ADN durant la transcription.
2
Q
Quelle est la différence entre les procaryotes et les eucaryotes par rapport à la maturation des ARN?
A
Chez les procaryotes :
Les ARN sont utilisés sans maturation. En fait, puisqu’il n’y a pas de l’enveloppe nucléaire, les ARNm peuvent recruter les ribosomes pour la traduction avant même la fin de la transcription:
—> Traduction co-transcriptionnelle.
Chez les eucaryotes :
En général, les ARN doivent être modifiés pour pouvoir jouer leur rôle. Ces modifications diffèrent pour les ARNm, les ARNt ou les ARNr.
3
Q
Que subissent les ARNm eucaryotes?
A
Les ARNm eucaryotes subissent une série complexe de modifications pendant et après la transcription, et être exportés du noyau au cytoplasme avant d’être traduits.
—> Chaque étape du processus peut être régulée par une cellule donnée durant un moment précis du développement.
4
Q
3 processus ont lieu dans le noyau, au fur et à mesure que le transcrit primaire est produit par l’ARN pol II, quels sont-ils?
A
o ajout rapide de la coiffe en 5’ du transcrit,
o épissage des exons,
o clivage et polyadénylation de l’extrémité 3’ à la fin de la transcription.
5
Q
Quand peut débuter l’épissage?
A
L’épissage peut débuter dès que le premier intron a complètement émergé de la polymérase, et se poursuit souvent après la fin de la transcription.
6
Q
Les facteurs de maturation de l’ARNm s’associent ________ de l’ARN pol II.
A
- au CDT
7
Q
Comment est la queue CTD?
A
La queue CTD est très longue proportionnellement à la polymérase.
8
Q
Vrai ou faux : Les enzymes responsables de l’assemblage de la coiffe, de la reconnaissance du site de polyadénylation, et de l’épissage des exons sont associées au CTD durant la transcription.
A
Vrai
9
Q
Quel est l’effet de l’association des facteurs de maturation au domaine CTD?
A
L’association de ces facteurs au domaine CTD stimule le taux de transcription par l’ARN pol II.
10
Q
Décrire la coiffe en 5’. Quelle enzyme catalyse la réaction de l’ajout de cette coiffe?
A
La coiffe en 5’ est une 7-méthylguanylate (GTP méthylé en position N7) ajoutée au transcrit initial lorsqu’il atteint 25-30 nt.
La réaction est catalysée par une enzyme qui s’associe au domaine CTD phosphorylé de l’ARN pol II.
11
Q
Comment se fait l’ajout de la coiffe en 5’ (3 étapes).
A
- Une phosphatase retire le phosphate γ du premier nucléotide du transcrit.
- Une guanylyl transférase ajoute un GMP en liaison inverse (5’-5’ avec un pont triphosphate).
- Une méthylase ajoute un groupement CH3 sur la guanosine et parfois sur les sucres des nt adjacents
12
Q
Vrai ou faux : L’ajout de la coiffe défère légèrement entre les espèces, mais les trois étapes sont toujours là.
A
Vrai
13
Q
Quelles sont les fonctions de la coiffe 5’ (selon l’interaction avec d’autres protéines) (3)?
A
o La coiffe en 5’ distingue les ARNm des autres espèces d’ARN présents dans le noyau et les protègent contre la dégradation par les exonucléases.
o Elle s’unit à un complexe protéique particulier, le CBC (cap binding complex : Cbp80 + Cbp20), qui facilite la maturation correcte de l’ARNm et son transport à travers le pore nucléaire.
o La coiffe joue également un rôle important dans la reconnaissance et la traduction de l’ARNm par les ribosomes dans le cytoplasme.
14
Q
Quels sont les rôles de la queue poly-A à l’extrémité 3’ chez les eucaryotes (2)?
A
Chez les eucaryotes, la queue Poly (A) à l’extrémité 3’ des ARNm protège contre la dégradation par les exonucléases et permet l’exportation du noyau vers le cytoplasme.
- Les transcrits incorrectement polyadénylés sont rapidement dégradés dans le noyau.
15
Q
Presque tous les ARNm trouvés dans les cellules animales contiennent (2)… (le signal poly-A)
A
o la séquence AAUAAA un peu en amont de la queue Poly (A). La polyadénylation d’un transcrit est grandement réduite si cette séquence est mutée.
o Un autre élément de séquence important est une région riche en GU ou U un peu en aval du site de clivage.
16
Q
Expliquer le mécanisme de polyadélynation en 3’ (4 étapes).
A
- CPSF lie le transcrit primaire sur la séquence AAUAAA.
- CStF se lie avec la région riche en G/U ou en U. Il interagit avec CPSF, ce qui induit la formation d’une boucle dans le transcrit.
- Les protéines CFI et CFII se lient au complexe et le stabilisent.
- Résultat: la structure est prête à recevoir l’enzyme PAP et à être clivée (bon positionnement de l’ARN).
17
Q
Quels sont les rôles de l’enzyme PAP (poly (a)polymérase) lorsqu’elle se joint au complexe (2)?
A
—> Elle stimule le clivage du transcrit un peu en aval de la première
partie du signal de polyadénylation.
—> PAP est nécessaire pour le clivage du transcrit pour assure la rapidité
de la polyadénylation après le clivage (et donc la protection).
18
Q
Le clivage est effectué par qui (2)?
A
Le clivage proprement dit est effectué par le CF I et II.
19
Q
Qu’arrive-t-il lorsque les facteurs de clivage (CStF, CFI et II) et l’extrémité 3’ clivé du transcrit
sont relâchés (2)?
A
- Le fragment résiduel d’ARN est rapidement dégradé (modèle torpedo).
- L’enzyme PAP ajoute alors une douzaine d’adénines à l’extrémité 3’ libre.
—> Ce fragment Poly (A) initial recrute la protéine PABPII.
—> La présence de PABPII (une par chaque tranche de 12 A) accélère la réaction de polyadénylation par PAP.
20
Q
Quand y a-t-il arrêt de la réaction de polyadélynation en 3’? Par qui?
A
Lorsque la queue poly (A) atteint 200-250 nucléotides, PABPII signale l’arrêt de la réaction.
21
Q
La majorité des gènes eucaryotes codant des protéines contiennent ____________ qui doivent être éliminées pour produire un ARNm fonctionnel composé uniquement ___________.
A
- des séquences non-codantes (introns)
- des exons épissés
22
Q
Quand peut débuter l’épissage? Se poursuit jusqu’à quand?
A
L’épissage peut débuter dès que le premier intron a complètement émergé de la polymérase, et se poursuit souvent après la fin de la transcription.
23
Q
Comment s’est faite la démonstration de la présence des introns?
A
L’hybridation d’ARNm avec un ADN génomique correspondant produit de larges boucles
non-appariées dans l’ADN. Ces structures sont visibles au microscope électronique.
—> La comparaison des séquences d’ADN génomique avec celle des ARNm, montre qu’il manque des bouts dans l’ARN.
24
Q
Que sont les jonctions intron-exon? Nécessaire pour quoi?
A
Séquences consensus pour les sites 5’ et 3’ de chaque côté des sites d’épissage: 30- 40 nucléotides à chaque bout des introns sont nécessaires pour permettre l’épissage.
25
Que contiennent les jonctions intron-exon (3)?
o Dinucléotides introniques invariants : GU et AG
o Site de branchement avec le A conservé
o Le site d’épissage en 3’ contient la séquence riche en pyrimidines (Y)
26
Dans les jonctions intron-exon, il se passe deux réactions successives de transestérification. Quelles sont-elles?
1. Le 2’OH sur le A au site de branchement attaque le G au site 5’ d’épissage.
—> Le lien entre le sucre et le phosphate au site 5’
d’épissage est coupé et le 5’ de l’intron s’attache au A dans le site de branchement.
2. Le 3’OH libéré de l’exon du site d’épissage 5’ attaque le groupe phosphate du site 3’ d’épissage.
—> épissage entre les deux exons et la libération de l’intron.
—> morceau éliminé provient du lien entre l’extrémité 5’ de l’intron avec le site de branchement A et a la forme caractéristique de lasso
27
Quel est le besoin énergétique des 2 réactions successives de transestérifications?
Aucun besoin énergétique n’est nécessaire.
28
Ces réactions de transestérifications nécessitent l’implication d’une machinerie protéique complexe, comment ça s’appelle?
le spliceosome ≈ 150 protéines.
29
5 snARN riches en Uracile participent directement à l’épissage des pré-ARNm, quels sont-ils?
5 snARN riches en Uracile participent directement à l’épissage des pré-ARNm: U1, U2, U4, U5 et U6.
—> Chacun s’associe avec 6 à 10 protéines nucléaires pour former des particules ribonucléoprotéiques (snRNP).
30
Comment les snARN dictent l’assemblage du spliceosome?
Par appariement des bases
31
Quels sont les rôles du spliceosome (3)?
o Reconnaître les sites d’épissage
o Rapprocher les sites
o Réactions de clivage et de ligation
32
Dans le complexe d’épissage (spliceosome), quelles sont les interactions possibles (3)?
o ARN/ARN (snARN/snARN; snARN/ARNm)
o ARN/protéine (SnRNP; prot. aux./ARNm)
o Prot/Prot (snRNP/snRNP; prot. aux./snRNP)
33
Quels sont les principes de liaison dans le complexe d’épissage (spliceosome) (4)&
a. U1 et U6 s’associent par appariement des bases au site d’épissage en 5’ de l’intron
b. U2 s’associe au site de branchement
c. Les U s’associent entre eux également
d. Les protéines auxiliaires (non-snRNP) interagissent avec l’ARNm selon la séquence
34
Expliquer le mécanisme de l’épissage des exons (6 étapes).
1. Le site d’épissage 5’ est reconnu par snARN U1 et la protéine aux.
—> U2AF lie la zone polypyrimidine près du site d’épissage 3’.
—> U2AF permet à BBP de lier le site d’embranchement (A)
2. La snRNP/U2 déplace la BBP et lie le site d’embranchement. —> Le A ressort du brin.
3. Les snRNP/U4 et U6 sont déjà assemblées et lient la snRNP/U5. —> Elles créent ensuite un complexe avec U1 et U2.
* À cette étape, l’intron est plié en lasso et le “A” du site de branchement s’approche du “G” situé au début de l’intron.
4. Après la formation du complexe d’épissage, une reconfiguration extensive des appariements des bases libère les snRNP U1 et U4:
—> U6 s’apparie avec les bases présentes au site d’épissage en 5’ (remplace U1).
—> U6 se lie avec U2 (expulsion de U4)
5. Le complexe est catalytiquement actif et induit la première réaction de transestérification qui forme le lien 2’-5’ entre le sucre du «A» de la séquence de branchement et le phosphate du «G» en 5’ de l’intron.
6. snRNP U5 termine le rapprochement des extrémités des exons et induit la 2e réaction de transestérification.
35
Les snRNP se dissocient de _______ qui est rapidement dégradé par une enzyme de “débranchement” et d’autres RNases qui forment un complexe appelé _________.
- l’intron
- exosome
36
Chez les organismes plus complexes (humain), que nécessite la reconnaissance des jonctions intron-exon?
Chez les organismes plus complexes (humain) la reconnaissance des jonctions intron-exon nécessite plus de protéines: protéines SR et U2AF.
37
Rôle des protéines SR (3).
- interagissent avec les exons sur des séquences amplificatrices d’épissage (ESE).
- De plus, les SR peuvent faire des liaisons protéine-protéine : Leur présence sur les exons favorise la formation du spliceosome via un réseau complexe d’interactions protéiques sur tout l’exon.
- Ce complexe permet la définition précise des frontières d’un exon.
38
Rôle de la protéine U2AF.
La protéine U2AF lie l’ARN et aidant la liaison de U2 au point de branchement
39
Rôles des ribonucléoprotéines hétérogènes nucléaires (hnRNPs) (3).
- Régulent l’association du complexe d’épissage au pré-ARNm sans interagir directement avec ce dernier.
- Ils s’associent généralement à l’ARN au niveau de sites ESS (élément répresseur exonique) et
- Empêchent l’épissage en bloquant l’accès aux protéines SR ou au complexe d’épissage directement
40
Vrai ou faux : Compétition entre les protéines SR et les hnRNPs.
Vrai : Veulent lier les mêmes sites (U1 et U2 snRNP).
41
Qui participe dans l’épissage alternatif. Qu’est-ce que c’est?
Les hnRNPs participent dans l’épissage alternatif: changement d’ordre des exons.
Régulation de l’épissage selon le type cellulaire, le développement, certains signaux extracellulaires
42
Vrai ou faux : Les SR et les hnRNPs peuvent avoir les sites de liaisons dans les introns (ISE et ISS)
Vrai
43
Que produit l’épissage alternatif?
Épissage alternatif produit plusieurs ARN messager (ARNm) à partir d’un unique pré-ARN messager (pré- ARNm). Un seul gène peut engendrer plusieurs protéines.
—> Chez l’humain, 95% des gènes multi-exoniques sont épissés alternativement
44
Vrai ou faux : Différents ARNm peuvent être produits dans différents tissus ou à différents stades du développement à partir du même gène.
Vrai
45
Quels sont les différents modes de l’épissage alternatif (7)?
A. Cassette exon
B. Site d’épissage 5’ alternatif
C. Site d’épissage 3’ alternatif
D. Exons mutuellement exclusifs
E. Promoteurs alternatifs
F. Sitesdepolyadénylationalternatifs
G. Rétention d’intron
46
Par quoi peut être régulé l’épissage alternatif?
L’épissage alternatif peut être régulé par des protéines liant l’ARN sur des séquences spécifiques près des sites d’épissage.
47
Répresseurs vs activateurs.
—> Des répresseurs (ex. hnRNP) peuvent ainsi bloquer l’introduction d’un exon
—> Des activateurs promouvoir l’insertion de certains exons en interagissant avec les facteurs d’épissage.
48
Vrai ou faux : Un ARNm mature contient toujours des régions codantes
Faux : Un ARNm mature contient toujours des régions non-codantes
49
Un ARNm typique contient toujours des séquences non codantes à ses deux extrémités, appelées comment?
régions 5’UTR et 3’UTR.
* Ces régions peuvent contenir des éléments régulateurs.
50
La région codante est délimitée par quoi (2)?
La région codante est délimitée par le codon initiateur (généralement AUG) et un codon stop.
51
Certains transcrits sont altérés à la suite de leur transcription complète (au niveau l’ARNm mature). Chez qui c’est fréquent vs non fréquent?
- Ce phénomène d’édition est relativement fréquent dans les mitochondries des protozoaires et des plantes.
- Chez les eucaryotes supérieurs, il est beaucoup plus rare et se limite à des changement mineurs (une seule base). Cette édition mineure peut avoir de grandes conséquences (changement de codon = changement d’a.a.).
52
Quels sont les 2 mécanismes de transcription contrôlés?
- Désamination (A ou C)
- Insertion/délétion d’Uridine
53
Quelle enzyme permet de transformer une cytosine en uracile?
Cytidine désaminase
54
Quelle enzyme permet de transformer une adénosine en inosine?
ADAR
55
L’inosine est fréquente où?
Dans les ARNt
56
Expliquer l’exemple des protéines ApoB.
- Combien de protéines différentes un seul ARNm mature produit?
- Les protéines sont produites où?
- Mécanisme (3 étapes)
Un seul ARNm mature produit 2 protéines différentes: ApoB-100 et ApoB-48.
- La protéine ApoB-100 (pleine longueur) est produite dans le foie
- ApoB-48 (48% premiers acides aminés) est produite dans l’intestin.
Une enzyme intestinale désamine la cytosine C6666 dans l’exon 26 de l’ARNm:
1. Le C devient un U et le codon CAA (glutamine) devient ainsi un codon UAA (stop).
2. La moitié commune de la protéine (les premiers 48 a.a.) lie les lipides et la seconde moitié, lie les récepteurs lipidiques de la membrane cellulaire.
3. Les 2 protéines jouent ainsi un rôle très différent: ApoB-100 dans le transport des lipides (foie) tandis que ApoB-48 dans l’absorption des lipides (intestin).
57
De quoi dépend la concentration d’un ARN dans la cellule (2)?
Dépend de son taux de transcription, mais aussi de sa stabilité (taux de dégradation).
58
Comment est la demi-VI d’un ARNm chez les eucaryotes vs procaryotes?
Chez les procaryotes, la demi-vie d’un ARNm n’est que de quelques minutes.
Chez les eucaryotes, un ARNm peut durer plusieurs heures.
59
Que contrôle la stabilité d’un ARNm? ARNm stables vs non stables?
La stabilité d’un ARNm contrôle l’arrêt de synthèse d’une protéine (ARNm dégradé = arrêt de traduction).
ARNm stables: Traduction continue après arrêt de la transcription
ARNm non stables: Arrêt rapide de la production de protéines
60
La dégradation de l’ARNm se fait à l’aide de 3 types d’enzymes, quelles sont-elles?
o Exonucléase à partir de 5’, exonucléase à partir de 3’ ou endonucléase.
o D’autres enzymes spécifiques sont nécessaires selon le bout par lequel la dégradation commence.
61
Avant de passer aux exonucléases 5’, il faut…
Avant de passer aux exonucléases 5’, il faut enlever le 7-méthylguanylate par une enzyme décoiffante
62
La majorité des ARNm sont dégradées en commençant par quoi? Expliquer.
La majorité des ARNm sont dégradées en commençant par la queue poly-A : Déadénylase raccourcit la suite des adénines et les exonucléases 3’ régulières embarquent par la suite. Ces dernières forment un complexe nommé exosome.
63
Que contiennent les ARNm instables?
Les ARNm instables contiennent plusieurs copies de la séquence AUUUA dans leur extrémité 3’ non traduite.
64
Qui va reconnaitre les nombreuses copies de séquence AUUUA dans les ARNm instables? Leurs rôles (2).
Des protéines liant l’ARN (TTP/TIS11b) reconnaissent spécifiquement cette séquence.
—> Ces protéines interagissent avec la déadénylase et l’exosome induisant une déadénylation rapide du messager suivi de sa dégradation 3’→5’.
—> Les TTP/TIS11b peuvent aussi recruter les enzymes nécessaires à la dégradation 5’→3’.
65
Vrai ou faux : Chaque ARNm est prédestiné à un type de dégradation spécifique.
Vrai
66
De quoi dépend le choix du mécanisme de dégradation des ARNm?
Par où commence la dégradation?
La durée de vie d’un ARNm est prédéfinie par quoi?
o Le choix du mécanisme dépend des protéines liées à l’ARNm. Ces protéines reconnaissent certaines séquences et peuvent protéger le bout 5’ et/ou 3’.
o La dégradation commence par l’endroit le moins protégé.
o Peu importe le mécanisme, la durée de vie d’un ARNm est prédéfinie par sa séquence (certaines protéines protectrices ainsi que les protéines qui recrutent les enzymes de la dégradation sont séquence-spécifiques).
67
Quelles sont les séquences nécessaires pour la régulation de la dégradation (2)?
5’UTR et 3’UTR
68
Où doivent être exportés les ARN matures pour participer à la traduction?
Vers le cytoplasme
69
Les ARNr sont incorporés en ____________ dans le noyau au niveau du ___________.
- sous-unités ribsomales
-nucléole
70
Maturation et assemblage avec quoi?
Les facteurs d’export nucléaire
71
Le transport des ARN matures est contrôlé via quoi (2)?
Le transport est contrôlé via des facteurs d’export et des récepteurs de signaux d’export.
72
Le transport des ARN du noyau au cytoplasme et des protéines nucléaires du cytoplasme vers le noyau, s’effectue à travers quoi?
Une structure spécialisée appelée le complexe du pore nucléaire (CPN).
73
Quels sont les principaux composant le CPN?
CPN : principaux composant sont les nucléoporines (Nups), une famille de 50 à 100 protéines.
74
Qui diffuse à travers le CPN vs transport contrôlé?
Les petites molécules diffusent librement à travers le CPN, alors que le transport des grandes molécules est contrôlé (récepteurs ...).
75
Que causent les karyophérines? Comment?
Le trafic bidirectionnel des ARN et des protéines entre le noyau et le cytoplasme se fait grâce à des karyophérines (importines et exportines) qui reconnaissent et lient une séquence spécifique d’acides aminés sur les protéines à transporter.
76
Quel signal est lié aux importines vs exportines?
Signal de localisation nucléaire = importine
Signal d’export nucléaire = exportine
77
L’ARN doit être lié à quoi pour être transporté vers le cytoplasme?
ARN doit être lié à des protéines pour être exporté vers le cytoplasme
78
Les karyophérines (importine et exportine) ont besoin de quoi pour faire leur transport?
Énergie = gradient —> RanGTP
79
Le transport des ARNm vers le cytoplasme dépend de quoi?
Le transport des ARNm vers le cytoplasme dépend du complément de protéines qui s’associent à l’ARNm durant la transcription et la maturation: formation de ribonucléoprotéine messager (RNPm).
80
Quelles sont les protéines qui font partie du complément de protéines (3)?
Ces protéines incluent celles qui reconnaissent les exons, les protéines s’associant à la coiffe en 5’ et des protéines s’associant à la queue poly A
—> Couplage entre la maturation et l’exportation.
81
Les ARNm sont ainsi reconnus parmi les _______ produits par la ___________, notamment des _________ qui doivent être éliminés dans le noyau.
- ARNs
- transcription
- introns
82
Vrai ou faux : D’autres protéines s’associent à l’ARNm lorsqu’il parvient au cytoplasme, pour assurer la traduction.
Vrai
83
Que sont les protéines Tap?
Les protéines hétérodimères Tap sont des récepteurs du transport nucléaire des ARNm qui peuvent associer à l’ARN
84
Qu’est-ce que le complexe TREX?
Le complexe TREX (transcription exportation) qui leur permet (protéines Tap) de sélectionner l’ARNm spécifiquement.
85
Une fois les Tap en place, le TREX __________.
Se détache
86
Qui joue un rôle d’adaptateurs entre Tap et ARNm (autre que TREX)?
Les protéines de la Coiffe et des exons (EJC/SR) jouent également un rôle d’adaptateurs entre Tap et ARNm.
87
Vrai ou faux : Tap permettent le passage à travers le CPN de la même façon que les karyophérines (interaction avec les nucléoporines du centre du pore).
Vrai
88
Qu’est-ce qui force le détachement des Tap aux RNPm?
Une fois de l’autre côté, les Tap sont retenus par les protéines associées au CPN ce qui force leur détachement de RNPm.
89
Définir EJC.
EJC = complexe de reconnaissance de jonctions des exons (les snRNP avec les U1-2-...)
90
Expliquer l’exemple du metazoa dans l’exportation des ARNm.
Le TREX est composé de THO et UAP56
o Le EJC est composé de : U2, SR, U1
o Le rôle de Dbp5 – Gle1 est de retenir les TAP pour forcer leur détachement de l’ARNm
91
Combien d’ARN polymérase procaryotes vs eucaryotes.
o Les procaryotes (bactéries) ont une seule ARN polymérase pour tous les ARN
o Les eucaryotes ont 3 ARN polymérases
92
Vrai ou faux : Les principes généraux de l’initiation de la transcription par l’ARN pol II ne s’appliquent pas aux ARN pol I et III.
Faux : Ils s’appliquent aussi
93
De quoi dépendent les 3 polymérases des eucaryotes?
les 3 polymérases dépendent de facteurs de transcription différents.
94
L’initiation de la transcription par pol I (ARNr) et pol III (ARNt et ARNr 5S) est étroitement reliée à…
la prolifération et à la croissance cellulaire.
95
Dans le ribosome eucaryote, comment interagissent les 2 sous-unités?
Les 2 sous-unités s’unissent en un ribosome quand c’est l’ARNm.
96
Quel est le seul gène transcrit par Pol I?
Un seul gène, le précurseur des ARNr (18S, 5.8S et 28S), est transcrit par Pol I.
97
Quel est le gène le plus transcrit du génome?
Le précurseur des ARNr
98
Quels sont les 2 éléments du promoteur du gène précurseur des ARNr?
- élément central « core » essentiel à l’initiation
- La séquence UCE (upstream control element) qui active la transcription x10.
99
Dans quel ordre se lient les facteurs de transcriptions à la Pol I?
Au début, les facteurs de transcription spécifiques à Pol I se lient à la séquence UCE (complexe UAF: 6 protéines dont 2 sont des histones) et par la suite, à l’élément central (facteur central: CF).
* TBP fait partie du CF et y joue le même rôle que pour Pol II et Pol III (liaison et courbure d’ADN).
100
Dans une cellule en croissance, quel est le pourcentage des ARNr vs ARNt vs ARNm?
Dans une cellule en croissance, environ 80% de tous les ARN sont des ARNr et 15% des ARNt (ce qui laisse 5% pour les ARNm).
—> Rôle structural et enzymatique dans les ribosomes.
101
Quel processus traversent les ARN pour parvenir à leur forme fonctionnelle?
Chez les procaryotes et chez les eucaryotes, ces molécules traversent un processus de maturation avant de parvenir à leur forme fonctionnelle.
102
Les ________ quittent le noyau seulement lorsqu’ils sont incorporés dans______________.
- ARNr matures
- les sous-unités ribosomales
103
Expliquer la maturation des ARNr procaryotes (2 étapes).
1. Les ARNr chez E.coli sont codés par 7 opérons (rrnA à G) et chacun est transcrit en un long précurseur, 30S.
2. Le clivage de 30S par la RNase III produit les 3 ARNr matures : 16S (petitesous-unité ribosomale) et 5S + 23S (grosse sous-unité ribosomale.
104
Expliquer la maturation des ARNr eucaryotes (2 étapes).
1. Les ARNr 18S, 5.8S et 28S sont inclus dans un même pré-ARNr 45S transcrit par l’ARN Pol I. L’ARNr 5S est produit par un autre gène.
2. Les gènes codant 45S sont organisés en tandem, séparés par 2 à 30kb d’ADN non transcrit.
—> Ces régions génomiques sont toujours organisées dans la même orientation 5’-3’ : 18S, 5.8S, 28S.
105
Quelles sont les Régions qui devront être éliminées après la transcription, et qui seront rapidement dégradées?
Les spacer transcrits
106
Où sont produits les ARNr?
Les ARNr sont produits dans les centres fibrillaires du nucléole. Leur maturation se fait autour de ces centres (zone fibrillaire).
107
Où sont assemblées les sous-unités ribosomales?
Les sous-unités ribosomales sont assemblées en périphérie du nucléole (zone granuleuse) et puis exportées du noyau.
108
Quelles sont les modifications possibles chimiques du 45S?
o Plus de 100 réactions de méthylation en 2’-OH des sucres de nucléotides.
o Plus de 100 isomérisations des uridines en pseudouridines.
—> Chaque modification s’effectue à une position précise dans la séquence.
109
Que permettent les modifications chimiques du 45S lors de la maturation des ARNr eucaryotes?
Permet de rigidifier la structure secondaire et tertiaire des ARN
110
Que sont les ARNsno (3)?
Les ARNsno (small nucleolar RNA) :
o Guide pour les modifications chimiques et le clivage du précurseur des ARNr.
o La majorité des ARNsno fait partie de ribonucléoprotéines et ils se placent à une séquence spécifique sur le 45S par appariement de leur séquence avec celle de l’ARNr.
—> Les enzymes de maturation peuvent ainsi être recrutées aux bons endroits.
o Plusieurs ARNsno sont des introns excisés des autres gènes, en particulier des gènes codant les protéines ribosomales.
111
Par quoi est régie la transcription par l’ARN Pol III des ARNt et de l’ARNr 5S?
La transcription par l’ARN Pol III des ARNt et de l’ARNr 5S est régie par des séquences à l’intérieur de la région codante (promoteurs internes).
112
Que contrôle les boîtes A, B et C?
o Les boîtes A et B contrôlent la transcription des ARNt, séquences consensus qui TFIIIC ce qui permet le recrutement de TFIIIB
o La transcription de l’ARNr 5S est régie par une seule région : la boîte C.
113
TFIIIA, TFIIIB et TFIIIC participent à quoi?
o 2 facteurs multimériques TFIIIB (contient TBP et dirige la Pol-III) et TFIIIC sont requis pour la transcription des ARNt et de l’ARNr 5S.
o TFIIIA participe seulement à la transcription de l’ARNr 5S (un adaptateur pour TFIIIC).
114
Sur un ARNt, où se fait la fixation de l’acide aminé, du ribosome, de l’aminoacyl synthétase et l’appariement avec l’ARNm?
Fixation de l’acide aminé = entre la fin de la chaine de l’ARNt et le phénylalanine
Fixation du ribosome = boucleTyC de l’ARNt
Fixation de l’aminoacyl synthétase = boucle D de l’ARNt
Appariement avec ARNm = boucle anticodon de l’ARNt
115
Les ARNt matures contiennent 75 - 95 nucléotides, mais ils sont synthétisés sous forme de _________.
précurseurs plus longs.
116
Qu’implique la maturation (2) des ARNt?
- La maturation implique un clivage au 5’ par la RNase P et modification de plusieurs bases (environ 10% des nd).
* Certains ARNt peuvent être épissés.
117
Quels sont les 3 types de modifications possibles chez les ARNt?
o Les U en 3’ sont remplacés par CCA (un acide aminé est attaché à cette extrémité plus tard).
o Méthylation sur 2’ des riboses (méthylguanine).
o Conversion de U spécifiques en pseudouridine, ribothymidine (T) ou dihydrouridine (D).
118
Quand les ARNt quittent le noyau?
Lorsqu’ils sont matures
119
Quelle est la forme que prend l’ARNt secondaire vs tertiaire?
Forme secondaire en trèfle
Forme tertiaire en L
120
Par quoi est reconnu l’ensemble de l’ARNt?
L’ensemble de la structure est reconnu par une aminoacyl-ARNt-synthétase (AAS) qui doit charger un a.a. sur le bras accepteur de l’ARNt.
121
À quoi aide la boucle D de l’ARNt?
La boucle D de l’ARNt aide l’attachement à l’AAS
122
Vrai ou faux : Plusieurs AAS dont chacune est spécifique à 1 a.a et reconnait les anticodons correspondants à cet a.a
Vrai
123
Pour différencier les ARNt, sur quoi se basent les AAS?
Pour différencier les ARNt, les AAS se basent sur l’anticodon, le bras 3’ (séquences); et la boucle variable (forme)
124
Expliquer la liaison d’un acide aminé à un ARNt (4 étapes).
1. Le site actif de l’enzyme (AAS) se lie à un acide aminé et à un ATP.
2. L’ATP est coupé pour lui enlever 2P.
L’AMP qui en résulte est collé sur l’acide aminé ( énergise).
3. L’ARNt approprié déplace l’AMP du site actif tout en se liant à l’acide aminé toujours en place
4. L’enzyme libère l’aminoacyl-ARNt (complexe formé d’un acide aminé et d’un ARNt).
125
Expliquer la règle du wobble dans l’appartement codon-anticodon.
o L’appariement des bases 1 et 2 du codon avec les bases 3 et 2 de l’anticodon suit les règles de l’appariement des bases A-U et C-G.
o Le numéro de chaque base est selon l’ordre de 5’ vers 3’.
o La 3e position du codon peut cependant former des appariements inhabituels, ce qui permet une certaine flexibilité à cette position.
126
Vrai ou faux : La base au 5’ de l’anticodon est moins confinée dans l’espace.
Vrai : liaisons H inhabituelles possibles à condition d’avoir la même distance que les appariements «standards» de nucléotides.
127
Quels sont les avantages de la base fluctuante (3)?
1. moins d’ARNt nécessaires
2. facilite la dissociation de l’ARNt pendant la
synthèse protéique (liaison plus faible)
3. les mutations en position 3 du codon sont, le plus souvent, sans conséquence.
128
Vrai ou faux : Un ARNt peut s’apparier avec 2 codons qui diffèrent par la 3e base. Ces 2 codons doivent coder le même acide aminé.
Vrai
129
Quelles sont les liaisons présentes dans codon-anticodon qui diffère de d’habitude (2) dans ARNt?
- Appariement Guanine-Uracile
- Présence d’une 5e base : l’inosine
—> La base I (inosine) est obtenue en modifiant une adénine durant la maturation de l’ARNt.
130
La terminaison de la transcription du pré-ARNr par Pol I dépend de quoi?
o La terminaison de la transcription du pré-ARNr par Pol I dépend d’un facteur de terminaison spécifique : Cette protéine se lie à une séquence spécifique d’ADN en aval du gène transcrit et arrête la pol I.
o L’orientation de la séquence doit être respectée.
131
La transcription par l’ARN Pol III se termine après quoi?
La transcription par l’ARN Pol III se termine après que l’enzyme eut incorporé une série de U à la molécule d’ARN.
L’hybride A-U ADN-ARN est le plus instable et facilite le détachement de l’ARN naissant.
132
Expliquer transcription de l’ADN des mitochondries.
Possèdent un petit ADN circulaire codant 13 protéines essentielles à la fonction mitochondriale ainsi que des ARNr et ARNt.
—> Ces ARN sont transcrits par une polymérase simple, apparentée aux polymérases procaryotes.
Cette polymérase est codée par l’ADN nucléaire et l’enzyme est transportée dans la mitochondrie.
133
Expliquer transcription de l’ADN des chloroplastes.
Contiennent aussi une molécule d’ADN.
—> Les séquences des protomères α, β et β’ homologues à ceux de E. coli sont incluses dans ce
génome, et codent pour une ARN polymérase qu’on peut isoler de chloroplastes.
134
Expliquer le mécanisme du complexe d’épissage (spliceosome) (4 étapes).
1. Le complexe E indique l’étape d’engagement avec la reconnaissance des sites d’épissage par la snRNP U1 et l’hétérodimère U2AF
2. Le complexe A représente l’arrivée de la snRNP U2
3. Le complexe B indique la liaison avec les snRNP U4/U6 et U5 et le largage de U2AF. Le départ de la snRNP U1 et de la snRNP U4 permet la liaison de la snRNP U6 au site d’épissage 5’
4. Pour finir, la snRNP U6 s’associe avec la snRNP U2 permettant d’obtenir le complexe mature et actif C
