Module 4.2 : L'épissage de l'ARN [Part 2] Flashcards
(38 cards)
Il y a 3 classes de splicing ARN, quelles sont-ils et sur laquelle on ce concentre dans le cours?
- Nuclear Pre-mRNA
- Group I introns
- Group II introns
Ce que nous intéresse est l’épissage des ARNm, c’est celui le présent chez les eucaryotes!
* Les introns des groupes I et II sont enlevés par auto-épissage
Machinerie de l’épissage de l’ARNm
Splieceosomes major and minor
La différence entre spliceosome mineur et major?
Quelques mRNA sont épissées par le mineur et il y a quelques différences avec le majeur, même si c’est la même chimie :
1. De nouveau Snurps, sauf U5
2. Site d’épissage différent, même branch site tho : GU-AG → AU-AC
Qu’est-ce que le trans-épissage?
L’épissage trans est une variante du mécanisme d’épissage classique, appelé épissage cis.
Dans celui, on combine au moins deux transcrits venant d’un gène différent.
Ex : Le trans-épissage a été observé chez divers organismes, y compris les plantes, les protozoaires et certains animaux. Chez les trypanosomes, par exemple, le trans-épissage est essentiel pour la maturation de l’ARNm et la production de protéines. Il est également impliqué dans la régulation de l’expression génétique, la diversification des protéines et l’évolution des génomes.
3 différences du trans-épissage ?
- Exons provenant de plus de 1 transcrits!
- Différence dans le spliceosome (surtout U1)
- Le lariat n’est pas en lassot, mais en Y.
La voie d’épissage des introns du groupe II seraient liés au niveau évolutif au spliceosome, explique.
En effet, les introns du group II forment deux domaines 5 et 6 qui sont similaires au U2-U6 (complexe C du spliceosome)
→ Hypothèse : mécanisme post-évolution, avant que l’ARNm se complexifie.
Différence entre Les introns du groupe I et du groupe II et ARNm? (2)
- Plus petite séquence de nucléotide (400-1000)
- Comme une grande partie de l’intron est essentiel pour l’épissage (remplace spliceosome), cela nécessite une structure précise.
Pour le groupe II : Évènements chimiques similaires à l’épissage
par le spliceosome, SAUF :
- Pas de protéines
- Pas d’ATP
Quelles sont les 2 structures importantes de la voie d’épissage du groupe I?
- Une séquence guide interne (IGS) est présente dans les introns du
groupe I pour identifier le site 5’ d’épissage - reconnait une séquence dans l’EXON (Site de liaison / branchement de G)
Qu’est-ce qu’une ribozyme
Un ARN capable de catalyser une réaction chimique (Une enzyme RNA!)
L’épissage des introns du groupe I étape par étape
- Formation de la structure en tige-boucle : L’intron du groupe I forme une structure tridimensionnelle complexe, composée de plusieurs tiges-boucles et hélices, appelée ribozyme. Cette structure confère à l’intron la capacité d’agir comme une enzyme et de catalyser sa propre excision.
- Une guanosine libre s’associe au site de liaison G, celle-ci est responsable de la première trans-estérification en attaquant le 5’ de l’intron.
- Cela libère le 3’ OH of exon 1 which gonna attack 5’ phosphate of exon 2.
→ deuxième trans-estérification, par la suite les deux exons se rejoignent, et l’objectif est atteint. - Cyclisation : 1) IGS base pair near 5’ end of the excise intron
→ Cela permet de guider la dernière réaction de trans-estérification.
2) Le nucléotide G de l’extrémité 3’ vient cliver l’intron, ce qui:
* Inactive l’activité du ‘ribozyme’
* Empêche la réaction inverse
Quelle est la différence entre in vivo et in vitro pour les introns de group I?
In vivo : des protéines supplémentaires sont nécessaires (masquent charge nég. phosphate)
In vitro : Charge contrôlée par la salinité de la solution
Explique ce qu’est la réaction de trans-estérification?
Un groupement OH (hydroxyle) libre, attaque le groupement phosphate d’une guanine, ce qui entraine le bris d’un lien phosphodiester qui sera remplacé par un même lien phosphodiester.
2 causes d’erreurs d’épissage
- Les sites de reconnaissance sont très courts et relativement peu conservées
- Introns très grands (jusqu’à 800 000 pb) comparativement aux exons (150 pb)
*ils semblent alors très facile pour les snurps de faire une erreur!
2 exemples d’erreurs d’épissage
- Non-reconnaissance d’un site d’épissage 3’
* Excision non souhaitée d’un exon complet - Reconnaissance d’une séquence ne correspondant pas à un site d’épissage
* Coupure à un « pseudo » site
Mécanismes assurant la fidélité de l’épissage (2)
- La reconnaissance des sites d’épissages est un mécanisme co-transcriptionnel : Facteur attaché à la queue CTD de la polymérase, vont s’attacher à l’ARN à la fin de la transcription (élongation) et vont reconnaître les sites 5’ et 3’ d’épissage
- Définition des exons :
Des séquences présentes dans les exons (ESE; exonic sequence enhancers;
amplificateur exonique) sont reconnues par des protéines riches en sérine et
arginine (protéines SR).
* Les SR recrutent spécifiquement U2AF (3’ de l’intron) et U1 (côté 5’)
* S’assurent que les sites utilisés sont les bons (i.e. localisés près des exons!)
Rôle supplémentaire des protéines SR dans la précision de l’épissage
Grande variété de protéines SR :
* Précision et efficacité de l’épissage constitutif (définition d’exon)
* Régulation de l’épissage alternatif
Combien de % des maladies génétiques sont reliées à une mutation dans les sites de reconnaissance de l’épissage ou
dans la machinerie d’épissage? Et nomme ces maladies
≈ 15% des maladies génétiques humaines.
* β-thalassémie
* Déficit familial isolé en hormone de croissance de type II
* Rétinite pigmentaire
* Amyotrophie spinale
* Certains cancers
* Certaines maladies auto-immunes (arthrite et lupus)
Épissage constitutif vs épissage alternatif.
Alternatif : pas tous les exons sont gardés (erreur volontaire!!)
→ part entière de la régulation de l’expression du génome!
Comment appel t’ont les nouveaux gènes ou variant d’ARN mature créé par l’épissage alternatif?
Isoformes
Donne les chiffres moyens d’épissage alternatif, humain vs levure
Levure : peu d’épissage (5%) et donc très peu d’épissage alternatif.
Humain : ≈ 90 % des gènes subissent un épissage alternatif, en moyenne un ARNm (gène) à 2-3 isoformes.
Quelles sont les cas extrêmes d’épissage alternatif? (humain, drosophile)
Humain : le gène humain Slo :
* 500 ARNm différents par l’épissage alternatif d’un seul gène!
Drosophile : Dscam est transcrit et épissés en 38 000 isoformes!
L’épissage alternatif : différentes façons d’épisser un pré-ARNm
Étudier la figure p.29
Quelles sont les 2 modes d’épissages alternatifs de la troponine?
- Saut d’exon (le plus fréquent)
- Exclusion mutuelle (10%) : Alternance entre exons exclus, la présence de l’un exclut l’autre.
→ Cassette d’exons
