L'ADN: de la chromatine aux gènes et à leur expression

Flashcards de vocabulaire sur la structure de l'ADN, l'organisation de la chromatine, le génome, ainsi que les mécanismes de la transcription et de la traduction chez les procaryotes et les eucaryotes.

Biologie moléculaire

Discipline biologique s'intéressant aux mécanismes à l'échelle moléculaire, visant à comprendre l'ADN, les molécules associées et leurs interactions.

Dogme central de la biologie moléculaire

Principe fondamental proposé par Francis Crick (1960) énonçant que l'information génétique s'écoule de l'ADN vers l'ARN par transcription, puis de l'ARN vers les protéines par traduction.

ADN (Acide désoxyribonucléique)

Acide nucléique bicaténaire en double hélice, support universel de l'information génétique chez les êtres vivants.

Nucléotide

Unité de base des acides nucléiques, composée d'une base azotée, d'un pentose (désoxyribose ou ribose) et d'un groupement phosphate relié par une fonction ester.

Purines

Famille de bases azotées à deux cycles chimiques, comprenant l'adénine (A) et la guanine (G).

Pyrimidines

Famille de bases azotées à un seul cycle chimique, comprenant la cytosine (C), la thymine (T) et l'uracile (U).

Règle d'appariement des bases

Principe de complémentarité stricte liant l'adénine à la thymine par 2 liaisons hydrogène (A-T) et la cytosine à la guanine par 3 liaisons hydrogène (C-G).

Liaison phosphodiester

Liaison covalente reliant le désoxyribose ou ribose d'un nucléotide au groupement phosphate du nucléotide suivant sur le même brin d'acide nucléique.

Pas d'hélice de l'ADN

Longueur d'un tour complet de la double hélice d'ADN mesurant $3,4\text{ nm}$, comprenant 10 paires de bases espacées de $0,34\text{ nm}$ chacune.

Chromatine

Structure nucléaire constituée par l'association de l'ADN et de protéines, principalement des histones.

Nucléosome

Unité répétitive fondamentale de la chromatine, constituée de $146\text{ pb}$ d'ADN enroulées (1,8 tour) autour d'un octamère d'histones $(H2A, H2B, H3, H4)_2$ et liée par un ADN linker de $54\text{ pb}$.

Génome

Ensemble du matériel génétique d'une espèce codé dans son ADN ou son ARN, englobant les gènes codants et les séquences non codantes.

Valeur C

Taille du génome haploïde d'une espèce exprimée en paires de bases (pb) ou en picogrammes (pg).

Gène

Segment d'ADN contenant l'information nécessaire à la synthèse d'un ARN fonctionnel (ARNm, ARNr, ARNt, ARNsn).

Exons

Séquences codantes d'un gène eucaryote qui sont conservées dans l'ARN messager mature après le processus d'épissage.

Introns

Séquences non codantes intercalées entre les exons dans les gènes eucaryotes, éliminées lors de la maturation du transcrit primaire.

UTR (Untranslated Region)

Régions non traduites situées aux extrémités 5' et 3' d'un gène et de son ARNm de part et d'autre de la séquence codante.

Transcription

Processus biologique de synthèse d'une molécule d'ARN complémentaire au brin matrice d'un gène d'ADN, catalysé par une ARN polymérase.

Promoteur

Région d'ADN située en amont de la séquence codante d'un gène, reconnue par les facteurs de transcription et l'ARN polymérase pour démarrer la transcription.

Boîte de Pribnow

Séquence consensus TATAAT située à $-10$ nucléotides du site d'initiation de la transcription sur le promoteur procaryote.

Holoenzyme de l'ARN polymérase

Complexe enzymatique procaryote complet composé de l'enzyme cœur ($\text{alpha}_2 \text{beta} \text{beta}'$) et de la sous-unité $\text{sigma}$ permettant le ciblage spécifique du promoteur.

Transcrit primaire

Molécule d'ARN monobrin nouvellement synthétisée, copie exacte du brin codant de l'ADN (remplaçant T par U), avant toute modification post-transcriptionnelle.

Protéine Rho

Facteur hexamérique à activité ATPasique intervenant dans la terminaison rho-dépendante de la transcription procaryote en dissociant l'ARN de l'ADN matrice.

Complexe de transcription basal

Ensemble de protéines nécessaires à l'initiation de la transcription eucaryote, comprenant l'ARN polymérase II et les facteurs de transcription généraux TFII (TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH).

Coiffe en 5'

Structure d'extrémité constituée d'une guanine méthylée ajoutée en 5' de l'ARNm eucaryote, protégeant le transcrit contre les nucléases et favorisant l'initiation de la traduction.

Queue poly(A)

Succession de résidus adénine ajoutée à l'extrémité 3' clivée de l'ARNm eucaryote par la poly(A) polymérase, essentielle pour le transport, la stabilité et la traduction.

Épissage

Étape de maturation post-transcriptionnelle du pre-ARNm eucaryote consistant à exciser les introns sous forme de lasso et à raboutiser les exons.

Splicéosome

Complexe ribonucléoprotéique d'épissage composé de petits ARN nucléaires (ARNsn U1, U2, U4, U5, U6) et de protéines catalysant les réactions de transestérification.

Code génétique

Système de correspondance quasi universel, non chevauchant, dégénéré et non ambigu, associant les codons de 3 nucléotides de l'ARNm aux acides aminés des protéines.

Codon

Triplet de nucléotides consécutifs sur l'ARNm codant pour un acide aminé spécifique ou marquant la fin de la traduction (codons stop: UAA, UAG, UGA).

Cadre ouvert de lecture (ORF)

Séquence de nucléotides d'un ARNm comprise entre le codon d'initiation (AUG) et un codon stop, lue en phase pour la synthèse protéique.

ARN de transfert (ARNt)

Molécule d'ARN adaptatrice possédant une structure en feuille de trèfle avec une boucle anticodon et un bras accepteur liant un acide aminé spécifique à son extrémité 3'-OH.

Aminoacyl-ARNt synthétase

Enzyme spécifique catalysant la fixation covalente d'un acide aminé sur son ARNt correspondant au moyen d'une réaction dépendante de l'ATP.

Séquence Shine-Dalgarno

Séquence consensus procaryote (UAAGGAGGAUG) située en amont du codon AUG, s'appariant avec l'ARNr 16S de la sous-unité 30S du ribosome pour guider l'initiation de la traduction.

Site P (Peptidyl)

Site du ribosome recevant l'ARNt initiateur puis hébergeant l'ARNt lié à la chaîne polypeptidique en cours d'élongation.

Site A (Aminoacyl)

Site du ribosome accueillant le nouvel aminoacyl-ARNt correspondant au codon à traduire présent sur l'ARNm.

Polysome

Complexe constitué d'une molécule d'ARNm traduite simultanément par plusieurs ribosomes rangés à la chaîne.