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BCM 1531 > Réplication et réparation de l’ADN > Flashcards

Réplication et réparation de l’ADN Flashcards

1
Q

Selon quoi sont classés les chromosomes?

A

Selon leur taille

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Q

Quel est le dogme central de la biologie moléculaire?

A

L’ADN est le porteur de l’information génétique.

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3
Q

Quelles sont les fonctions de l’ADN (2)?

A

-Rôle dans la stabilité de l’information génétique
-Rôle dans la transmission de l’information génétique

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4
Q

Pourquoi la structure de l’ADN est favorable à jouer le rôle de gardien de l’information génétique (3)?

A

-La réplication est fidèle
-Mécanismes de réparation efficaces
-Transfert de l’information à l’ARN

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5
Q

Qu’est-ce que la réplication semi-conservative?

A

Les 2 brins de l’hélice se détordent pendant la réplication d’ADN et chaque brin sert de gabarit/matrice pour la synthèse d’un brin complémentaire.

La réplication aboutit ainsi à 2 molécules-filles d’ADN bicaténaire, chacune formée d’un brin parental et d’un brin nouvellement synthétisé.

Ce type de réplication porte le nom de réplication semi-conservative.

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6
Q

À quoi équivaut la synthèse de l’ADN?

A

À la polymérisation de nucléotides

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7
Q

Quelles sont les caractéristiques de la synthèse de l’ADN (polymérisation de nucléotides) (4)?

A

-Catalysée par des ADN polymérases
-Requiert des désoxynucléosides 5’-triphosphates (dNTPs, où N = A, T, C ou G)
-Nécessite une amorce afin de débuter (ARN)
-Procède toujours en direction 5’ —> 3’

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8
Q

L’ADN chromosomique eucaryotes contient __________ origines de réplication.

A

-de nombreuse

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9
Q

Que sont les complexes de reconnaissance de l’origine de réplication (ORC) (3)?

A

-Complexe protéique de six sous-unités
-Lie les origines de réplication
-S’associe à d’autres protéines pour recruter l’hélicase

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10
Q

Quelles sont les distinctions à faire par rapport aux origines de réplication entre les eucaryotes et les procaryotes (2)?

A

-Tant chez les eucaryotes que chez les procaryotes, la réplication progresse dans les 2 sens, mais chez les procaryotes, la réplication se fait à partir d’une origine unique alors que la réplication de l’ADN des eucaryotes s’amorce en de nombreux sites.

-Chez les eucaryotes, le grand nombre d’origines de réplication distinctes permet de copier l’ADN eucaryotes dans un laps de temps proche de celui qui est nécessaire pour répliquer l’ADN procaryote. Cependant, le processus de synthèse est plus lent que chez les procaryotes.

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11
Q

Qu’est-ce qui permet de dupliquer une molécule d’ADN d’eucaryote en un temps raisonnable?

A

L’utilisation de plusieurs origines de réplication

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12
Q

Comment appelle-t-on les zones créées par les origines de réplication?

A

Les bulles de réplication

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13
Q

Qui est en charge de dénaturer puis de dérouler le duplex d’ADN?

A

L’hélicase —> initiation aux origines de réplication (régions A-T riches)

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14
Q

Qui permet le relâchement du surenroulement de l’ADN?

A

Topoisomérase

*Surenroulement créé par le déroulement de l’hélice de l’ADN

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15
Q

Expliquer la réplication à double sens de l’ADN chez les procaryotes (3 étapes).

A

1-La réplication démarre en un site unique appelé origine de réplication et progresse à la foie dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse

2-La machinerie protéique capable de procéder aux réactions de polymérisation s’appelle réplicateur ou réplisome. Le réplicateur est formé de plusieurs protéines qui catalysent les diverses réactions nécessaires à une réplication rapide et précise
*Chacune des 2 fourches de réplication possède un réplicateur

3-Quand les fourches de réplication se rencontrent au site de terminaison, les deux chromosomes se séparent

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16
Q

Qu’est-ce qui est requis pour la synthèse du brin d’ADN avancé? Qui permet cela?

A

Une amorce d’ARN est requise pour la synthèse du brin avancé et est synthétisée à l’origine de réplication par une primase.

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17
Q

Quels sont les avantages de l’utilisation d’amorces d’ARN (3)?

A

-Amorces ajoutées sans contrôle-qualité

-L’ARN pourra être facilement reconnu comme non-ADN puis dégradé

-Conservation de l’ADN seulement (dupliqué très fidèlement)

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18
Q

Qui catalyse la réaction de polymérisation complémentaire au brin-matrice à partir de l’amorce?

A

L’ADN polymérase (ADN pol a)

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19
Q

L’ADN polymérase sera remplacée par ________ afin de ___________.

A

-l’ADN pol δ (delta)
-poursuivre la polymérisation

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20
Q

Chez les procaryotes, il existe 3 types différents d’ADN polymérase. Quelles sont-elles et quels sont leur rôles?

A

-ADN polymérase I : Répare l’ADN et prend part à la synthèse de l’un des brins au cours de la réplication

-ADN polymérase II : Collabore à la réparation de l’ADN

-ADN polymérase III : Composant-clef du réplicateur et enzyme principale de la réplication de l’ADN, assure l’éongation de la chaîne au cours de sa réplication

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21
Q

Chez les eucaryotes, il y a 4 types d’ADN polymérases principales. Quelles sont-elles et quels sont leurs rôles?

A

-ADN polymérase alpha : effectue l’allongement de l’ADN à l’amorce

-ADN polymérase delta : effectue les étapes d’allongement de la réplication de l’ADN

-ADN polymérase bêta : enzyme de réparation présente dans le noyau

ADN polymérase gamma : sert à répliquer l’ADN mitochondrial

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22
Q

Combien y a-t-il de types d’ADN polymérases chez l’humain?

A

14

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23
Q

La synthèse de l’ADN polymérase progresse toujours en direction de ________.

A

-5’ —> 3’

24
Q

Qu’est-ce qui est requis pour l’élongation de la chaîne d’ADN?

A

Le 3’-OH de la chaîne en élongation est absolument requis. Le OH en 3’ peut se lier au groupement phosphate en 5’ du nucléotide ajouté.

25
Q

Comment sont les deux brins d’ADN?

A

Ils sont antiparallèles.

26
Q

Quel est l’effet que les deux brins d’ADN soient antiparallèles?

A

La synthèse dans le sens de 5’ — 3’ progresse dans le même sens que se déplace la fourche de réplication sur un des brins-matrices, mais la synthèse doit se faire dans le sens opposé au déplacement de la fourche sur l’autre brin.

27
Q

Lors de la réplication de l’ADN, il va y avoir formation de deux nouveaux brins. Comment s’appellent-ils et qu’est-ce qui les définit?

A

Brin avancé = même sens que l’avancement de la fourche
Brin retardé = sens inverse de l’avancement de la fourche

28
Q

Qu’est-ce qui différencie la réplication du brin avancé par rapport au brin retardé?

A

Le brin avancé est synthétisé sans interruption, dès que l’enzyme quitte l’origine de réplication et suit la fourche.

Le brin retardé est synthétisé de façon discontinue, en petits fragments 5’ —> 3’ dans le sens opposé à celui du déplacement de la fourche.

29
Q

Comment sont nommés les petits fragments du brin retardé?

A

Les fragments d’Okasaki

30
Q

Comment s’explique le démarrage de la synthèse des fragments d’Okasaki?

A

Cela s’explique par la présence d’amorce d’ARN.

Chaque amorce complémentaire d’un segment de la matrice du brin retardé, est prolongée à partir de son extrémité 3’ par l’ADN polymérase III pour former un fragments d’Okasaki.

31
Q

Comment s’appelle l’étape de la liaison des fragments d’Okasaki?

A

La ligation des fragments d’Okasaki

32
Q

Qui digère l’amorce d’ARN sur les brins matrices?

A

La Rnase H

33
Q

Que se passe-t-il après que l’amorce d’ARN est été digéré?

A

Elle est remplacée par de l’ADN par ADN polymérase I (procaryote) ou delta (eucaryotes).

34
Q

Par qui sont reliés les fragments d’Okasaki adjacents?

A

Par l’ADN ligase

35
Q

Expliquer la terminaison de la réplication chez les procaryotes.

A

La réplication s’achève au site de terminaison, zone opposée à l’origine de réplication sur ce chromosome fermé en cercle.

Cette zone d’ADN porte des séquences servant de sites de liaison à une protéine dite de fixation au terminateur (protéine tus).

En inhibant l’activité hélicase du réplicateur, cette protéine tus empêche la fourche de dépasser cette région. Le site de terminaison porte aussi les séquences d’ADN indispensables à la séparation des chromosomes-fils qui suit la réplication complète de l’ADN.

36
Q

Expliquer la terminaison de la réplication chez les eucaryotes.

A

La terminaison de la réplication survient lors de la rencontre de deux réplisomes provenant de deux origines de réplication différentes.

37
Q

Quelles sont les différences de la réplication de l’ADN entre les procaryotes et les eucaryotes (2)?

A

-Taille du génome à répliquer
-L’ADN eucaryote est tassé en chromatine

38
Q

À quoi est attribuée la lenteur relative de la réplication de l’ADN chez les eucaryotes?

A

On attribue en partie la lenteur relative du glissement de la fourche de réplication chez les eucaryotes à la fixation d’histones à l’ADN et à son empaquetage en nucléosome.

39
Q

À quoi s’accompagne la réplication des chromosomes eucaryotes?

A

La réplication des chromosomes eucaryotes s’accompagne d’une synthèse concomitante d’histones. Les histones néoformées vont se fixer à l’ADN en arrière de la foruche de réplication, peu de temps après la synthèse des nouveaux brins.

40
Q

Vrai ou faux : L’ADN est une des macromolécules que la cellule peut réparer.

A

Faux : L’ADN est la seule macromolécule que la cellule peut réparer.

41
Q

Pourquoi l’ADN est la seule macromolécule que la cellule peut réparer (2)?

A

-Les lésions dans l’ADN menacent plus l’intégrité de l’organisme que le surcroît de dépenses énergétiques investi dans la réparation de l’ADN

-La cellule ne tire aucun avantage à réparer ses autres types de macromolécules

42
Q

Quelles sont les conséquences possibles d’un ADN endommagé (3)?

A

L’ADN endommagé menace l’organisme, car les lésions touchant un gène fondant pour une protéine essentielle peuvent entraîner la mort (1).

L’accumulation de dommages causés à l’ADN au cours du temps aboutit également à une perte progressive de fonctions cellulaires (2) ou à une croissance anarchique des cellules (cancer) (3).

43
Q

Expliquer l’effet de dimères de thymine sur l’ADN.

A

La réplication de l’ADN devient impossible en présence de dimères de thymine parce que les dimères distordent le brin matrice.

44
Q

Quels types de cellules peuvent effectuer la réparation des dimères de thymine?

A

Ce mécanisme est présent chez les E. Colis, les levures et certaines espèces de plantes et d’animaux.

Ce mécanisme n’est pas présent chez les mammifères dont l’homme.

45
Q

Qu’est-ce qui cause les dimères de thymine sur l’ADN?

A

Les rayons UV crée la liaison entre deux thymine adjacente ce qui donne un dimère de thymine.

46
Q

Que doit faire la cellule pour éliminer les dimères de thymine?

A

Le mécanisme de réparation le plus simple est la photoréactivation. Il implique la fixation d’une enzyme photoréactivatrice (photolyase) qui va se fixer sur l’ADN en face du dimère de thymine. Dès que le complexe ADN-enzyme est activé par la lumière (spectre visible), la réaction de dimérisation s’inverse.

47
Q

Qu’est-ce qui peut endommager l’ADN (5)?

A

-dimères de thymine
-bases altérées
-cytosine —> uracil
-UV
-Radicaux libres

48
Q

Quels sont les mécanismes de réparation possible pour l’ADN (6)? Qu’est-ce que ces mécanismes réparent?

A

-Réparation par photoréactivation : répare les dimères de thymine

-Réparation par excision de base (BER) : élimine les bases altérées

-Réparation par uracile-ADN glycosylases : répare les cytosines —> uracil

-Réparation par excision de nucléotides (NER) : répare les dommages causés par la lumière UV et les radicaux libres

-Réparation par jonction des extrémités non homologues (NHEJ) : répare la cassure de brins d’ADN causée par les radiations et les radicaux libres

-Réparation par recombinaison homologue : répare deux brins homologues cassés

49
Q

Expliquer le mécanisme de réparation par excision de base (BER).

A

Des enzymes appellées ADN glycosylases catalysent l’élimination des bases altérées par hydrolyse de la liaison N-glycosidique.

Les ADN glycosylases (11 chez l’humain) reconnaissent les bases modifiées. Après l’excision de la base incorrecte, la glycosylases recrute l’enzyme endonucléase AP qui coupe la liaison phosphodiester 5’ à a ribose à basique (au milieu de la chaîne, par opposition aux endonucléases).

50
Q

Quelles sont les causes des bases modifiées dans l’ADN (3)?

A

La radiation, les oxydations et les substances chimiques.

51
Q

Expliquer le mécanisme de réparation par l’uracil-ADN glycosylases (BER).

A

L’uracil extrudé (dont la liaison glycosidique a déjà été hydrolysée) est remplacé par un résidu Arg par l’uracil-ADN glycosylase. Par la suite, le mécanisme BER (excision de base) peut s’effectuer.

52
Q

Qu’est-ce qui cause la formation d’uracile à partir de cytosine?

A

La désaminatio hydrologique de la cytosine forme l’uracile.

53
Q

Expliquer le mécanisme de réparation par excision de nucléotides (NER).

A

Un segment contenant le nucléotide endommagé et environ 30 de ses voisins est enlevé et la lacune qui en résulte est comblée par une ADN polymérase. L’ADN polymérase utilise le brin compémentaire intact comme matrice.

54
Q

L’excision de nucléotides (NER) est utilisée pour réparer les dommages causés par quoi?

A

Par la lumière UV et les radicaux libres.

55
Q

Expliquer le mécanisme de réparation par jonction des extrémités non homologué (NHEF).

A

Ku (protéine dimérique) reconnaît les extrémités d’ADN cassés et les aligne. Ku change alors de conformation et recrute une nucléase qui rogne jusqu’à 10 résidus. Les activités de nucléase, de polymérase et de ligase génèrent une molécule d’ADN sans cassure dont la séquence peut différer de celle de l’original.

*Ce type de réparation est propice aux erreurs

56
Q

Qu’est-ce qui cause la cassure de la double hélice d’ADN (2)?

A

Les radiations et les radicaux libres

57
Q

Expliquer la recombinaison homologue (HR).

A

Nécessite une autre molécule d’ADN double brin homologue.

Une exonucléase stop la fin 5’ de l’ADN au niveau de la coupure alors que la fin 3’ continue à polymériser. Une des branches 3’ envahit un segment homologue d’un autre brin d’ADN. L’ADN polymérase allonge les bouts 3’. Il y alors coupure des segments qui s’entrecroisent et on obtient alors deux segments d’ADN sans coupure, mais ayant une partie du brin homologue.

Pour qu’un simple brin d’ADN puisse envahir l’autre molécule d’ADN homologue, des protéines de recombinaison liant l’ADN simple-brin sont nécessaire (RecA chez E. Coli et Rad51 chez l’humain).

*Moins propice aux erreurs

BCM 1531 (49 decks)

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