Flashcards de Biologie Moléculaire et Génétique

Flashcards de vocabulaire détaillées basées sur les notes de cours de biologie moléculaire et génétique.

Transitions

Class de substitution de base où une purine est remplacée par une autre purine (G à A) ou une pyrimidine par une autre pyrimidine (T à C).

Transversions

Classe de substitution de base où une purine est remplacée par une pyrimidine ou inversement (G à C, G à T, A à C, A à T).

Proofreading (Correction sur épreuve)

Système de correction rapide réalisé directement par l'ADN-polymérase durant la réplication lors de l'ajout d'un nucléotide incorrect.

Mismatch repair (Réparation des mésappariements)

Système de correction durant la réplication où des protéines de réparation coupent l'ADN, enlèvent et recopient le brin erroné.

Réparation par excision de base (BER)

Système de réparation des substitutions modifiant les bases qui fonctionne pendant tout le cycle cellulaire.

ADN Glycosylase

Enzyme de la voie BER qui retire la base déaminée du sucre.

Endonucléase (BER)

Enzyme intervenant dans la BER qui retire le complexe sucre-phosphate après le retrait de la base.

ADN polymérase (BER)

Enzyme qui ajoute un nouveau nucléotide correct lors de la réparation par excision de base.

Indels

Insertions ou délétions d'une base ou d'une séquence entière entraînant un changement du message génétique.

Dépurination

Perte spontanée d'une base purique qui quitte le sucre, provoquant une perte d'information lors de la réplication si elle n'est pas réparée.

Dimère de thymine

Formation de liens covalents entre deux thymines adjacentes induite par les rayons UV, provoquant des erreurs de lecture de l'ADN polymérase.

Réparation par excision de nucléotides (NER)

Système de réparation opérant durant tout le cycle cellulaire, principalement utilisé pour les dégâts causés par les UV comme les dimères de pyrimidines.

Nucléase d'excision (NER)

Acteur de la NER qui vient couper l'ADN simple-brin de part et d'autre de la dimère de pyrimidine.

ADN hélicase (NER)

Enzyme qui retire le brin d'ADN simple-brin coupé entourant la lésion lors de la NER.

Jonction d'extrémités non-homologues (NHEJ)

Mécanisme de réparation des cassures double-brin par rabotage des extrémités et ligation, entraînant souvent des délétions et des cicatrices.

Recombinaison homologue (RH)

Mécanisme de réparation précise des cassures double-brin se basant sur un ADN analogue intact comme matrice.

Rabotage (NHEJ)

Grignotage des extrémités cassées de l'ADN réalisé par une nucléase avant la ligation lors de la NHEJ.

Cicatrices NHEJ

Délétions de séquences ADN laissées après la réparation NHEJ, dont le nombre est d'environ 2 000 dans une cellule de 70 ans.

Resection (RH)

Étape de préparation des extrémités cassées par des nucléases spécifiques au début de la recombinaison homologue.

Invasion du brin (RH)

Étape de la RH où le brin cassé s'insère par appariement de paires de bases complémentaires dans la chromatide sœur intacte.

Phases S et G2

Phases du cycle cellulaire durant lesquelles fonctionne principalement la recombinaison homologue, juste après la réplication.

Formes d'ADN non-B

Conformations non-canoniques de l'ADN présentant des épingles simple-brin liées aux contractions et expansions de répétitions.

Variants structuraux (SVs)

Modifications chromosomiques globales comprenant les indels, les duplications, les inversions et les translocations.

Transposons ADN

Éléments transposables codant une transposase capable de couper et coller cet élément d'un endroit à l'autre du génome.

Transposase

Enzyme codée par le transposon ADN qui coupe et colle l'élément transposable dans le génome.

Rétrotransposons (LTR)

Fragments d'ADN d'origine virale codant des enzymes non-humaines qui s'intègrent par un mécanisme de copier-coller via ARN.

Transcription inverse

Processus conversion de l'ARN en ADN permettant aux rétrotransposons de se réintégrer dans le génome.

Crossing-over

Échange de matériel génétique entre chromosomes homologues permettant le brassage des variations génétiques.

Crossing-over inégal

Échange inégal survenant lors du mauvais alignement de chromosomes dû à des séquences répétées, provoquant une délétion d'un côté et une duplication de l'autre.

Locus Igh

Gène codant la chaîne lourde de l'anticorps qui subit des recombinaisons successives par délétions pour créer une grande diversité.

Boucles hypervariables

Domaines variables des anticorps générés par recombinaison pour correspondre aux différents pathogènes.

Cas9

Protéine endonucléase capable de couper les deux brins de la double-hélice d'ADN.

sgARN

ARN guide associé à l'endonucléase Cas9 pour former le complexe CRISPR/Cas9.

Jonction de Holliday

Jonction formée entre 4 double-brins de 2 chromosomes homologues lors d'un crossing-over.

Résolution sans crossing-over

Résolution des jonctions de Holliday par coupure horizontale sur les deux axes, n'échangeant qu'une petite zone de séquence.

Résolution avec crossing-over

Résolution des jonctions de Holliday par coupures verticale et horizontale, échangeant une grande partie du chromosome.

Principe transformant

Principe découvert lors de l'expérience de Griffith permettant de modifier génétiquement une bactérie vivante à l'aide d'une bactérie morte.

Expérience d'Avery, MacLeod et McCarty

Expérience ayant permis de prouver par isolation que l'ADN est le principe transformant.

Expérience de Hershey-Chase

Expérience démontrant avec des bactériophages marqués que l'ADN pénètre dans la bactérie et constitue le matériel génétique de l'hérédité.

Nucléotide

Monomère de l'ADN composé d'un sucre (2'-désoxyribose), d'un groupement phosphate et d'une base azotée.

Adénine (A)

Base azotée de la famille des purines, constituée de 2 cycles hétérocycliques.

Guanine (G)

Base azotée de la famille des purines à 2 cycles s'appariant avec la cytosine.

Cytosine (C)

Base azotée de la famille des pyrimidines, constituée d'un seul cycle.

Thymine (T)

Base azotée pyrimidique à 1 cycle, spécifique de l'ADN et s'appariant avec l'adénine.

2'-désoxyribose

Sucre pentose à 5 carbones entrant dans la composition des nucléotides de l'ADN.

Liaison C1'-base

Liaison covalente reliant la base azotée au carbone 1' du désoxyribose.

Liaison C5'-phosphate

Liaison covalente reliant le groupement phosphate au carbone 5' du désoxyribose.

Liaison phosphodiester

Liaison reliant le sucre au carbone 3' d'un nucléotide au phosphate du nucléotide suivant.

Structure anti-parallèle

Disposition des deux brins d'ADN orientés en sens opposés ($5' \rightarrow 3'$ et $3' \rightarrow 5'$).

Ponts hydrogène ADN

Liaisons faibles non-covalentes assurant l'appariement complémentaire entre les bases au centre de la double hélice.

Complémentarité A-T

Appariement spécifique entre l'adénine et la thymine reliées par 2 ponts hydrogène.

Complémentarité C-G

Appariement spécifique entre la cytosine et la guanine reliées par 3 ponts hydrogène.

Sillon majeur

Grande rainure de la double hélice où s'effectuent la plupart des contacts de reconnaissance spécifiques entre l'ADN et les protéines.

Sillon mineur

Petite rainure de la double hélice présentant des points de contact symétriques limitant la discrimination des paires de bases.

Dénaturation de l'ADN

Séparation réversible des deux brins d'ADN induite par la chaleur via la rupture des ponts hydrogène.

Renaturation de l'ADN

Reformation réversible de la double hélice par réappariement des paires de nucléotides lors du refroidissement.

Forme B de l'ADN

Conformation canonique de l'ADN, la plus répandue, stable et physiologiquement dominante.

Forme Z de l'ADN

Conformation d'ADN moins stable caractérisée par une alternance de purines et de pyrimidines.

Forme H de l'ADN

Structure très fragile contenant des séquences de polypurines ou polypyrimidines à répétition en miroir formant un triplex et un simple-brin.

Tétrade de guanine (G-quadruplex)

Structure très fragile de l'ADN contenant 4 suites d'au moins 3 guanines.

Taille du génome humain haploïde

Constitué de $3{,}3 \times 10^9$ paires de bases (3,3 milliards).

Taille du génome humain diploïde

Constitué de $6{,}6 \times 10^9$ paires de bases (6,6 milliards).

Autosomes

Chromosomes non-sexuels, au nombre de 22 paires (44 autosomes) dans une cellule somatique humaine.

Chromosomes sexuels

Paire de chromosomes X et Y déterminant le sexe génétique, au nombre de 2 par cellule diploïde.

Télomères

Régions répétées situées aux extrémités des chromosomes assurant leur protection.

Centromères

Régions répétées situées au centre des chromosomes, essentielles lors de la division cellulaire.

Territoires chromosomiques

Régions séparées occupées par les chromosomes sous forme de pelote pendant l'interphase.

Histones

Protéines autour desquelles s'enroule l'ADN pour compacter le génome.

Chromatine

Complexe nucléoprotéique composé de 50% de protéines et 50% d'ADN.

Séquençage du génome humain - Étape 1

Fragmentation de l'ADN en brins d'environ 200 000 paires de bases et insertion dans des chromosomes artificiels de bactéries pour culture.

BAC (Chromosome artificiel de bactérie)

Vecteur servant à héberger et amplifier les clones de grands fragments d'ADN humain chez la bactérie.

Séquençage du génome humain - Étape 2

Sub-fragmentation des clones, séquençage des petits fragments et assemblage informatique par chevauchement des extrémités.

Proportion d'exons dans le génome

Les exons (séquences codantes) ne représentent que 1,2% du génome humain total.

Nombre de gènes codants humains

Le génome humain compte environ 20 000 gènes codants.

Séquences régulatrices

Millions de séquences d'ADN déterminant le moment et le lieu d'activation de chaque gène.

Maladie monogénique

Maladie rare dans laquelle la mutation d'un seul gène induit systématiquement la pathologie.

Maladie polygénique

Maladie fréquente où une mutation dans un seul gène ne suffit pas à induire la pathologie à elle seule.

Modèle semi-conservatif

Modèle de réplication où chaque brin de la double hélice originale sert de matrice pour créer un brin nouveau.

Expérience de Meselson et Stahl

Expérience ayant permis de démontrer expérimentalement le modèle semi-conservatif de la réplication de l'ADN.

Fourche de réplication

Zone de séparation des deux brins d'ADN où progresse la synthèse réplicative.

Œil de réplication

Boucle formée par l'écartement des brins d'ADN où le nouvel ADN est en cours de synthèse.

Domaine de réplication

Zone de plusieurs réplications coordonnées se rejoignant (domaines précoces ou tardifs).

Temps de réplication du génome

Une cellule humaine réplique l'ensemble de son génome en 8 heures.

Mix réplicatif

Ensemble composé d'ADN simple-brin, de nucléosides triphosphates (dNTPs), d'une amorce et d'une ADN-polymérase.

dNTP (Désoxyribonucléoside triphosphate)

Nucléotide triphosphate (dATP, dTTP, dGTP, dCTP) servant de substrat et de source d'énergie à la réplication.

Amorce (Primer)

Courte séquence faite d'ARN synthétisée par la primase, nécessaire pour débuter la réplication.

Sens de polymérisation

Direction obligatoire de la polymérisation de l'ADN s'effectuant de 5' vers 3'.

Hélicase

Enzyme capable de défaire la double hélice d'ADN en séparant les paires de bases avec consommation d'ATP.

Primase

Enzyme qui synthétise l'amorce d'ARN remplacée ultérieurement par de l'ADN.

Protéines d'initiation

Protéines déstabilisant les zones fragilisées de l'ADN pour former du simple-brin et amorcer la réplication.

Origine de réplication (OR)

Zones déstabilisées du génome (riches en A-T ou en tétrades de guanine) où la réplication s'initie.

Vitesse maximale de la polymérase

Capacité de polymérisation maximale atteignant 1 000 nucléosides incorporés par seconde ($1000 proposal \text{nt/s}$).

Brin précoce

Brin synthétisé de manière continue dans le sens d'avancement de la fourche de réplication.

Brin tardif

Brin synthétisé de manière discontinue par fragments dans le sens contraire à la progression de la fourche.

Fragments d'Okazaki

Fragments d'ADN synthétisés de façon interrompue sur le brin tardif.

Protéines SSB

Protéines se liant au simple-brin d'ADN transitoire pour le protéger et empêcher son réappariement.

ADN ligase

Enzyme qui lie les fragments d'Okazaki entre eux après le remplacement des amorces d'ARN.

ADN polymérase III

Enzyme étendant l'amorce ARN lors de la synthèse des fragments d'Okazaki.

ADN polymérase I

Enzyme remplaçant l'amorce d'ARN par de l'ADN grâce à son activité exonucléase.

Taux d'erreur basal de polymérisation

Fréquence d'apparition d'une mauvaise base estimée à 1 erreur toutes les $10^3$ paires de bases.