Biologie moléculaire 2 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que l’ADN polymérase?

A

Une ADN polymérase est une enzyme faisant partie du complexe enzymatique intervenant dans la réplication de l’ADN au cours du cycle cellulaire lors de la phase S, mais aussi dans des processus de réparation et de recombinaison de l’ADN.

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2
Q

Que sont des amorces?

A

En biologie moléculaire, l’amorce est une courte séquence d’ARN ou d’ADN, complémentaire du début d’une matrice, servant de point de départ à la synthèse du brin complémentaire de cette dernière matrice par une ADN polymérase.

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3
Q

Que sont des oligonucléotides?

A

Les oligonucléotides sont de courts segments de chaines d’acides nucléiques de quelques dizaines de nucléotides. Ils sont en général obtenus par synthèse chimique, sous forme de simple brin se composant de groupes fonctionnels choisis pour leur intérêt.

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4
Q

Qu’est-ce que l’appariement/hybridation des bases?

A

L’appariement des bases est la liaison hydrogène spécifique entre les purines et les pyrimidines dans les acides nucléiques double brin.1

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5
Q

Qu’est-ce que le polymorphisme?

A

Le polymorphisme correspond aux variations de la séquence nucléotidique de l’ADN d’un gène dans une population. Un gène est dit polymorphe s’il existe au moins deux allèles à une fréquence égale ou supérieure à 1 %.

Les variations des séquences parmi les individus d’une population (fréquence d’au moins 1%) sont appelées des polymorphismes génétiques. En moyenne, il y a une variation tous les 1000 nucléotides.

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6
Q

Qu’est-ce qu’une allèle?

A

Un allèle est une version variable d’un même gène, c’est-à-dire une forme variée qui peut être distinguée par des variations de sa séquence nucléotidique. Il existe généralement quelques allèles pour chaque gène, mais certains gènes possèdent plusieurs dizaines d’allèles.

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7
Q

Qu’est-ce que le génotype?

A

Le génotype est une partie donnée de l’information génétique d’un individu. Le génotype d’un individu est donc la composition allélique de tous les gènes de cet individu.

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8
Q

Qu’est-ce que le phénotype?

A

En génétique, le phénotype est l’ensemble des traits observables d’un organisme.

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9
Q

Qu’est-ce que permet la PCR?

A

La PCR permet de choisir un segment d’ADN particulier dans un génome et d’amplifier cette séquence cible de manière exponentielle afin d’en obtenir des millions de copies.

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10
Q

Quel est le facteur clé du succès de la PCR?

A

C’est l’utilisation de l’ADN polymerase Taq, enzyme résistante à la chaleur. La polymérase Taq permet de générer des fragments d’ADN ne dépassant pas généralement 4 kb.

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11
Q

Quelle est la température optimale de la Taq?

A

72°C, mais elle peut aussi résister à des températures de 95°C (pas de façon prolongée).

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12
Q

Comment calculer le nombre de molécule en fonction du cycle lors d’une PCR?

A

Le nombre de molécule est égal à 2^n (n=nb de cycle)

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13
Q

Quel est le nombre maximal de cycle qu’on peut faire avec une PCR?

A

35, car après il y a dégradation / épuisement.

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14
Q

Avec quelle équation prédire le nombre total de copies de la séquence cible?

A

y = x 2^n

y = nombre final de copies
x = nombre initial de copies
n = nombre de cycles
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15
Q

Quelles sont les 3 grandes étapes d’une réaction cyclique d’amplification?

A

1 : Dénaturation (séparation des deux brins d’ADN) qui a lieu à 95°C
2 : Hybridation (fixation d’un couple d’amorces) à 40 à 65°C
3 : Élongation (synthèse d’un brin par la Taq polymérase) à 72°C

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16
Q

Qu’est-ce qu’un thermocycleur?

A

Un thermocycleur est utilisé pour produire les changements de tempérture à chaque cycle.

17
Q

Expliquez en détails l’étape de dénaturation.

A

Il y a dénaturation à 95°C pendant 30 à 60 secondes.

18
Q

Décrivez l’étape d’hybridation.

A

Pendant 30 à 60 secondes entre 40 et 65°C. La température d’appartement est de Tm - 5°C.

19
Q

Qu’est-ce que la température de fusion?

A

Tm (température de fusion) : température à laquelle 50% des molécules d’amorce sont associées à la matrice.

20
Q

La température de fusion d’une amorce dépend de quoi?

A

La Tm d’une amorce dépend de sa longueur et de son % G+C.

21
Q

Comment calculer la valeur approximative de la Tm d’une amorce?

A

Tm = (4(G+C)) + (2(A+T))

On attribue 2°C pour chaque adénine et thymine et 4°C pour chaque guanine et cytosine.

22
Q

Décrivez l’étape d’élongation en détail lors d’une PCR.

A

Élongation : 72 ̊C pendant 30 à 60 s

La durée dépend de la longueur de la séquence cible (1 kb/min)

Nombre total de cycles : ≤ 30

Au-delà de 20 à 25 cycles, l’enzyme est de moins en moins efficace (passages successifs à 95 degrés) et la réaction atteint un plateau.

À la fin du dernier cycle, une étape d’élongation additionnelle est effectuée pour s’assurer que la synthèse de tous les brins est complète.

23
Q

Qu’est-ce qui détermine la spécificité de la PCR?

A

Les amorces déterminent la spécificité de la PCR.

24
Q

Pourquoi la longueur des amorces est un facteur critique?

A

Longueur de 15 à 35 nucléotides

Plus l’amorce est longue, plus l’hybridation est spécifique.

Pour le génome humain, il faut utiliser des amorces d’au moins 17 bases

25
Q

Quel est le calcul de probabilité de rencontrer une séquence précise?

A

4^n (n=nb de paires de bases)

26
Q

Qu’est-ce qui est a éviter lors du choix des amorces? Pourquoi?

A

Des séquences complémentaires à l’intérieur de la même amorce. Il pourrait y avoir la formation d’un hairpin qui se forme sur l’amorce.

Complémentarité de bases entre les 2 amorces. Elles pourraient se lier ensemble, donc l’ADN polymérase polymériserait à partir de ça et ça ne serait pas bon.

27
Q

Nommez trois applications de la PCR.

A

Dans le domaine médical et divers domaines de la microbiologie (santé publique, qualité de l’eau, aliments, cannabis): détection d’organismes pathogènes ou virus (COVID)

Analyse de l’expression de gènes spécifiques (ARNm doit être préalablement converti en ADNc): suivre le développement du cancer et évaluer les effets d’un traitement

En médecine légale, identification d’individus (criminels potentiels, victimes de guerre, membres d’une même famille) par l’analyse de polymorphismes

28
Q

À quel point les génotypes des humains se ressemblent?

A

La séquence du génome (génotype) d’un individu est similaire à celle d’un autre individu de la même espèce (similarité de 99,9 % chez l’humain).

29
Q

Est-ce que certaines allèles peuvent affecter le phénotype?

A

Oui, c’est-à-dire provoquent un changement visible dans l’apparence d’un organisme ou d’une cellule. Par contre, la plupart n’affecte pas le phénotype.

30
Q

De quelle façon sont hérité les allèles?

A

Les allèles sont hérités de façon Mendélienne.

31
Q

Que sont des SNP?

A

Variations ponctuelles appelées SNP, pour single nucleotide polymorphism: un nucléotide est remplacé par un autre.

32
Q

Donnez des exemples de polymorphismes de répétition. Comment peuvent-ils servir pour l’identification des individus?

A

STR : short tandem repeat (microsatellites)

VNTR : variable number of tandem repeats (minisatellites)

Les STR et VNTR peuvent être analysés par PCR et donc servir pour l’identification d’individus.

33
Q

Quelles sont les caractéristiques des STR? Quelle est la longueur du motif? Quel est le nombre de répétitions? Quel est le nombre de sites par génome?

A

Longueur du motif : 2 à 6 nucléotides

Nombre de répétitions : 5 à 50

Nombre de sites par génome : 5 x 10^5

34
Q

Quelles sont les caractéristiques des VNTR? Quelle est la longueur du motif? Quel est le nombre de répétitions? Quel est le nombre de sites par génome?

A

Longueur du motif : 16 à 25 nucléotides

Nombre de répétitions : 10 à 500

Nombre de sites par génome : quelques centaines

35
Q

Combien d’allègres les individus possèdent-ils?

A

Chaque individu possède deux allèles : un allèle d’origine maternelle et l’autre d’origine paternelle.