2-Génomes PDF

**[GENOME]** I. **[Description de systèmes enzymatiques qui font fonctionner une fourche de réplication]** Fourche de réplication ouverture enzymes qui travaillent (pas toutes en même temps), certaines au début, au milieu et à la fin. Gyrase et hélicase au début de la réplication alors que t...

**[GENOME]** I. **[Description de systèmes enzymatiques qui font fonctionner une fourche de réplication]** Fourche de réplication ouverture enzymes qui travaillent (pas toutes en même temps), certaines au début, au milieu et à la fin. Gyrase et hélicase au début de la réplication alors que télomérase, à la fin de la réplication. [Au début] de la réplication/[En amont] de la fourche (hélicase, primase, topoisomérase) : - **Hélicase** (EP) : « sépare » = **[dénaturer]** les 2 brins d'ADN (en hélice) - Dénaturer ≠ hybridation - **PCR** = réaction de polymérisation en chaîne (photocopier l'ADN) ouvre et referme l'ADN successivement (**amplification**) (32 cycles = n\^32) - **[Pas possible de faire de la PCR pour l'ARN !]** Donc pour le coronavirus, c'est une RTPCR (rétrotranscription PCR) - **Primase** (travaille avec l'hélicase) : **synthétise des amorces** (primer) **d'ARN** - Famille des ARN polymérases (fabrique de l'ARN) - Amorce = séquence **oligo-nucléotidique** (15 à 20 nt) - L'ADN polymérase (ne sait pas travailler tout seule) a besoin d'une amorce pour fabriquer de l'ADN, cet amorce se termine par **OH (3')** or ARN polymérase n'a pas besoin d'amorce (dès qu'elle voit une séquence, elle peut rajouter une nt, pas besoin de départ) - Chaque **fragments d'Okazaki** = petit bout d'ARN - Les amorces sont ensuite remplacées par de l'ADN - Donc elle permet à l'ADNpol de travailler **[Primosome]** = hélicase (détors l'ADN) + primase (fabrique des amorces). Brin **continu = précoce** (même sens de déplacement de la fourche, démarre + vite) : **1 seule amorce** Brin **discontinu = retardé** (autre sens) : **autant d'amorce** qu'il y en a sur le fragment d'Okazaki. Les fourches de réplications sont toujours en **nombre paires**, l'une dans un sens et l'une dans l'autre, s'éloignant l'une de l'autre. Les brins continus ne sont jamais de même côté [en miroir]. Ce schéma est faux puisque dans la réalité, il faudrait trop d'enzymes pour s'occuper des deux brins. Pour toujours travailler **dans le même sens** : **[Hypothèse de Kornberg]** = La **boucle** sur le brin [discontinu] permet de mettre les **2 brins dans le même sens** (5'3' et 5'3') et à tout le complexe enzymatique d'aller dans le même sens. - **Topoisomérase** : **retire les surenroulements** de l'ADN - [Isomère] : même formule mais [forme différente] donc **isomérase** : transforme la forme de son substrat sans changer la molécule - Empêche l'ADN de se casser en se super enroulant avec 2 activités : - **Endonucléase** : coupe 1 des 2 brins (se tord et se casse) - **Ligase** : recolle - **Topoisomérase I** : coupe **1 des 2 brins** et recolle - **Topoisomérase II** : coupe **les 2 brins** d'ADN (permet à des morceaux d'ADN de passer au milieu) puis recolle - Ex : **Gyrase** (EP) - [Activité 1] : quand ADN trop tordu superenroulement **+** coupe les 2 côtés et détors (empêche la cassure). Passe du superenroulement **+** à enroulement **neutre** (pas besoin d'NRJ) - [Activité 2] : [créer] un superenroulement **négatif** **[besoin d'ATP]** pour tordre dans l'autre sens. Quand fourche de réplication arrive, superenroulement nég neutre - Action **préventive** (superenroulement nég) et **réparatrice** - **ADN polymérase ** - **I** : action réparatrice, **II**, **III**  chez les **bactéries** - 5 types (alpha, bêta, gamma, delta, epsilon) chez **euk** - **Ligase** : ponts phosphodiester (ligation, anglais) seul capable de [relier] 2 nt ensemble - **ADN télomérase** (télomère = extrémité des chromosomes) **[uniquement euk]** (puisque bac pas de télomères) - **Eviter l'usure** des télomères - A chaque réplication, 1 des 2 brins est plus long que l'autre et télomères se raccourcissent. *Des chercheurs ont émis l'hypothèse qu'il y aurait un lien avec le vieillissement cellulaire. Or chez certains animaux, cette hypothèse ne concorde pas.* **Protéine SSB** : single strand DNA binding protéine (protéine qui s'accroche à 1 seul brin) grande affinité pour **ADN monocaténaire**. Lors de la dénaturation, les SSB se fixent et **empêche l'hybridation immédiate**. Pour les enlever, il faut que l'ADN polymérase passe. - **Méthylase** : enzyme qui accroche des **groupements méthyles -CH3** - Quand une fourche s'ouvre, anciens brins s'écartent et nouveaux brins fabriqués - Intérêt des gpts CH3 = **hydrophobe** donc empêche réaction biochimique **protection** - Empêche que des nucléases arrivent et coupent l'ADN - Un ADN méthylé le protège des histones Lors de la réplication d'ADN, le nouveau brin est fabrique selon le **principe de complémentarité**. Or la polymérase peut commettre des **erreurs** (1 erreur tous les milliards). Taux d'erreur des polymérases : **10\^-9** (ADN polymérase auto-correctrice, retourne en arrière pour réparer). Il faut réparer les erreurs **avant la méthylation** sinon irréparable et mutation. Les ARN polymérases commettent également des erreurs : tous les millions, **1000x plus** d'erreurs. La **réparation des erreurs des ARN polymérase n'existe pas**. L'ARN est un phénotype (durée de vie [limitée]) donc pas réparés destruction. II. **[Différentes classes de gènes]** Chez les **bactéries**, il n'y a **pas de classes de gènes**, ils sont sous forme d'opéron. 1 opéron = 1 seul promoteur et 1 seul terminateur gène polycistronique. Chez les **euk**, **3 classes de gènes [mono]cistroniques** et transcrits par des **ARNpol différentes** (I, II, III). - **Classe I** (vert) : ARNpol **I** donne **ribosomes** - **Classe II** (bleu) : ARNpol **II** **ARNm** (excision épissage avec introns et exons) dans [nucléoplasme] - **Classe III** (marron) : ARNpol **III** donne de **petits ARN** dont **l'ARNt** (porte l'anticodon). L'ARNt est fabriqué déchargé et se charge d'un AA après. Chaque ARNt porte un **antic** **odon + 1 AA**. ADNr = organisateurs nucléolaires **ARNpol I** fabrique un **pré-ARNr 45S = ARNT**. Les **protéines ribosomiques** sortent du cytoplasme et rentrent par les pores nucléaires pour venir **se fixer au 45S**. Elles forment un **complexe RNP** (ribonucléo = ARN + protéines). Complexe coupé par des enzymes, **endoribonucléases**. Ces morceaux donnent des **grosses et petites sous unités ribosomales** de différentes tailles. - **Petite sous unité** ribosomale : **18S** (Svedberg) sert à **reconnaître l'ARNm** et la séquence **Kozak** (tout près du codon START). Chez les **bactéries**, c'est **16S** avec la séquence **Shine-Dalgarno**. - **Grande sous unité** ribosomale : **23S et 5S** (chez euk, 28S et 5,8S) *Dans le nucléole on a des **ARNT** (45S) ⇒ Protéines ribosomiques viennent se [fixer] sur l'**ARNT** qui va subir des modifications post-transcriptionnelles ⇒ formation de **RNP** (mélange entre ARN et prot' ⇒ **Ribosomes** (18S ⇒ dans **petite** sous-unité va permettre de se [fixer] sur l'**ARNm**, sur la **séquence Kozak** , 5.8S et 28S) + 5S qui est un petit **ARNr** qui est fabriqué dans le nucléoplasme (et non dans le nucléole) par un gène de **classe III*** *Dans une **RNP**, l'**ARN** sert à la [reconnaissance spécifique] et les protéines servent à **l'activité**.*  [Comment les ribosomes sont synthétisés chez les bactéries : ] - **Prot ribosomiques** fabriquées dans [cytoplasme] - 2 éléments nécessaires : **protéines cytoplasmiques et ARN ribosomique** - Sur une partie du chr bactérien (circulaire), il y a une partie d'ADN qui va être transcrite - Obtient **ARNT monocaténaire [très long]** **auto-hybridation** formation de **boucles** (ARN) protéines s'accrochent et donne **ribonucléoprotéines** Chez les [bactéries] : - Les **ARNr** sont synthétisés **en même temps** que les **ARNt** et sur le même transcrit primaire. - Les **ribosomes** sont fabriqués dans le [cytoplasme] (pas de nucléole ni noyau). Protéines se fixe que sur des ARNr (boucles [en haut] protéines se fixent forment ribosomes / boucles [en bas] coupées par des endonucléases ARNt) Une enzyme se fixe sur l'ARNt, c'est l'**aminoacylARNt synthétase**. [2 sites actifs] : - Reconnaît **l'ARNt** - Reconnaît **l'AA** [Rôle] : **accrocher et fixer l'AA** par liaisons covalentes sur l'extrêmité **3'** (en ht à droite car **gpt OH**)) Chez euk, elle travaille dans le nucléoplasme (à vérifier) On a un ARNt non chargé. L'enzyme arrive avec l'AA (ici Valine) et le fixe avec l'ARNt. Elle fixe ensuite la liaison et libère l'ARNt chargé. Puis recommence (cycle). Pour couper la molécule, ce sont différentes ARNase. ARNase P fait partie d'une famille des **ribozymes** (ARN à activité enzymatique) **Abzymes** **anticorps** (antibodies) qui se fixe sur un AG et le découpe/**détruit** (AC catalytique). La majorité des enz sont glycoprot ou prot mais certaines sont des ARN et des AC. **[Télomérase]** ( avant dernière enzyme qui agit dans la réplication sachant que la dernière est la [méthylase]) - **Réparer extrémité** des chromosomes - **[Que chez les euk]** - Enzyme qui fait partie de la famille des **RNP** - Constituée de **protéines** (en vert) et d'un **ARN** « **guide** » (sert à diriger la prot) - Fabriquée ds [cytoplasme] (pour la prot) et ds noyau par **ARNpol III** (pour l'ARN guide) on a besoin de protéines et de l'ARNpol III - **Accentue l'erreur** quand extrémité 3' allongée pour que **primase** se fixe et que ARNpol rajoute des séquences **La réparation** : télomérase (accentue l'erreur) + polymérase (rattrape l'erreur). Un chr = 1 centromère + 2 télomères (1 chromatide) réplication 4 télomères Il n'y a que la **moitié des télomères** qui sont réparés suite à l'action de la **télomérase**. Petite ss unités bact : 16S / Grosse ss unités : 23 + 5S ; Euk : 28 + 5,8S et 5S