Biotechnologies Flashcards
Qu’est-ce qu’une mutation?
C’est une modification aléatoire de l’information génétique
Qu’est-ce qu’une mutation chromosomique?
C’est une modification de la structure d’u chromosome. Elle peut être due à la disparition (deletion), au dédoublement (duplication), à la coupure et à l’échange (inversion) d’une partie d’un chromosome
Qu’est-ce qu’un mutation génomique?
C’est un changement du nombre de chromosomes, voire la multiplication du jeu complet de chromosomes (ex. trisomie 21), troisième copie du chromosome 21)
Qu’est-ce que l’ADN?
Acide Desoxyribonucléique, support chimique de l’information génétique
Quelle est la structure de l’ADN?
La macromolécule est composé d’un long squelette de désoxyribose et de phosphate alternés. Des bases organiques azotées sont attachés aux glucides. Tout ceci forme un nucléotide. Il est composé d’un double brin
Quelles sont les base azotées?
Bases pyrimidiques: cytosine (C) et thymine (T)
Bases purines: adénosine (A) et guanine (G)
Expliquer l’orientation des brins.
Il y a une orientation du polynucléotide considéré. L’extrémité 3’ se réfère au troisième atome de carbone (C3) appartenant au glucide libre d’un bout. L’extrémité 5’ représente le C5 du glucide attaché à un phosphate à l’autre bout du brin de polynucléotide.
Qu’est-ce que l’ARN?
C’est le second type d’acide nucléique: l’acide ribonucléique. Il est monobrin et son glucide est le ribose. De plus, la thymine de l’ADN est remplacée par un uracile (U).
Qu’est-ce que l’hélicase?
C’est une enzyme qui se fixe à l’origine de réplication et commence à séparer les deux brins d’ADN ouvrant un oeil de réplication. A chaque extrémité de cet oeil se trouve la fourche de réplication, qui permet l’avancement de la réplication.
Que fait l’ADN primase?
Elle catalyse la synthèse d’un court morceau d’ARN en face de chaque brin de la fourche de réplication (amorce)
Qu’est-ce qu’une amorce?
C’est un petit morceau d’ARN servant de point de départ à l’ADN polymérase pour la synthèse d’un nouveau brin complémentaire
Quelle est la direction de synthèse?
L’ajout des nucléotides se fait de 5’ à 3’ et à partir d’une amorce
Pourquoi d’un cote a-t-on un brin directeur et de l’autre un brin discontinu?
L’ADN polymérase n’est capable d’apparier les nucléotides que dans la direction 5’ –> 3’ et donc elle ne peut que rallonger les extrémités 3’. Comme les deux brins sont antiparallèles, la synthèse du nouveau brin ne peut que se faire de façon continue que dans le brin 3’–> 5’ et à partir d’une amorce. C’est le brin directeur. La réplication simultanée pose problème. Elle doit travailler dans le sens contraire au déplacement de la fourche de réplication. Ici l’ADN primate synthétise des amorces d’ARN à plusieurs endroits.
Que sont des fragments d’Okazaki?
C’est des amorces qui sont prolongées par de courtes sequences d’ADN par l’ADN polymérase dans la direction 5’–>3’
Que fait la ligase?
Elle relie les fragments d’Okazaki.
Quelles sont les trois étapes de la PCR
- La dénaturation
- L’hybridation
- L’élongation
Qu’est-ce que la PCR?
C’est la Polymérase Chain Reaction. Un processus de copie de segments d’ADN spécifiques par une méthode d’amplification en chaîne. Fondée sur le principe de la réplication de l’ADN, elle permet l’amplification à volonté de fragments d’ADN in vitro.
Quel est le matériel nécessaire pour la PCR?
Il faut le fragment d’ADN à copier, une ADN polymérase thermostable, un mélange de quatre nucléotides (A, T, C, G) et des amorces (séquences d’ADN monocaténaires)
Décrire la dénaturation
Séparation des deux brins de l’ADN bicaténaire (95°C)
Décrire l’hybridation
Refroidissement à 40-60°C, les amorces se lient aux séquences complémentaires de l’ADN initial ou aux brins sythétisés par la PCR.
Décrire l’élongation
(72°C) La température optimale pour la synthèse de l’ADN par la Taqpolymérase, qu sythétise des brins complémentaires aux brins d’ADN monocaténaires à partir des amorces.
Dans quels cas peut servir la PCR?
Recherche de gènes défectueux, recherche de prédispositions génétiques à des cancers, analyses en criminologie ou recherche de gènes ancestraux sur des fossiles.
Qu’est-ce que l’électrophorèse sur gel ?
C’est un processus qui vérifie les produits de la PCR. Elle permet de séparer les fragments d’ADN en fonction de leur longueur. Elle est fondée sur la différence de vitesse de migration des molécules d’ADN chargées dans un champ électrique
Décrire le processus
La migration est effectuée dans une cuve, entre deux électrodes à courant continu. Les fragments d’ADN migrent en direction de l’anode positive (vu que les nucléotides sont négatives grace au PO4-). Le gel d’agarose est poreux ce qui a pour conséquence que les acides nucléiques se séparent en fonction de leur taille: les plus petits fragments migrent plus vite à travers les pores que les grands.
Comment est-ce que les bandes de fragments sont rendues visibles?
Grâce au bromure d’éthidium. Ce composé s’intercale entre les paires de nucléotides de la double hélice d’ADN et émet une lumière fluorescente orange sous l’effet des UV.
Qu’est-ce que le séquencage de l’ADN?
C’est la synthèse de fragments d’ADN qui different en longueur par un seul nucléotide et leur séparation et caractérisation à partir d’un mélange. Les gels microporeux permettent la séparation de ces fragments d’ADN par l’électrophorèse sur gel
Qui a développé la méthode par terminaison se chaine?
Frederick Sanger
Décrire le séquençage par terminaison de chaîne
On commence par la dénaturation par la chaleur de l’ADN à analyser. L’ADN dénaturé est ensuite partagés entre 4 tubes à essai différents pour le séquençage. A chacun des tubes (en plus des copies d’ADN) on ajoute de l’ADN polymérase, les quatre désoxyribonucléotides normaux (dATP, dTTP, dGTP et dCTP) et des amorces ADN marquées par la radioactivité. En plus une faible quantité de d’un des quatre nucléotides modifiées est ajouté dans chacun des tubes à essai.
Que sont les nucléotides modifiés?
C’est les didésoxyribonucléotides (ddATP, ddTTP, ddCTP, ddGTP), ils ne portent pas de groupe hydroxyle sur le 3ieme atome de carbone du ribose, si bien que lalisaon ester avec un autre nucléotide est impossible.
Qu’a-t-on à la fin du séquençage?
Dans chacun des tubes à essai, des brins de longueurs différentes, complémentaires à l’ADN inconnu, sont synthétisés et chaque nouveau brin se termine avec un didésoxynucléotide spécifique.
Décrire l’électrophorèse sur gel après séquençage
Les fragments synthétisés étant bicatéanires, une nouvelle dénaturation est nécessaire. Les nouveaux fragments monocaténaires des quatre tubes à essai sont chargés dans quatre puits différents d’un gel et séparés par électrophorèse en fonction de leur longueur. La longueur de chaque fragment reflète la position d’un des quatre didésoxynucléotides
Que fair l’autoradiogramme?
Il permet la lecture de la séquence des brins synthétisés. Cette lecture commence par la bande d’ADN qui a migré le plus lon dans le gel.
Pourquoi l’ADN doit-il se répliquer ?
Pour permettre à la mitose de créer deux cellules génétiquement identiques à la première (Phase S interphase)
Quelles sont les différences entre la PCR et le clonage?
PCR: amplification ADN, taille des séquences limitées, rapide, identification génétique (gène), parfois une étape avant le clonage
CLONAGE: amplification ADN, pas de limite théorique de la taille, lente, expression génétique (protéine), permet de travailler avec des organismes vivants, création des organismes génétiquement modifiés
Qu’a-t-on besoin pour réaliser des OGMs?
- Isolation d’ADN
- Recombinaison (insertion du gène humain dans plasmide)
- Transfert de gènes (transfert du plasmide dans une bacterie p.ex.)
- Sélection
- Culture cellulaire
Qu’a-t-on besoin pour l’isolation de l’ADN?
Des enzymes de restriction (qui coupe en un site de restriction spécifique long de 4 à 6 paires de bases)
Quelle est la particularité des sites de restrictions?
Elles forment des palindromes (SUGUS/KAYAK) 5’-GAATTC-3’
Que sont des extrémités cohésives ?
C’est quand la coupure est faite de manière décalée et les deux extrémités monocaténaires sont complémentaires et ont tendance à se refermer par des liaisons hydrogènes. La continuité peut être restorer avec l’ADN ligase.
ex. enzyme: EcoRI
Que sont des blunt ends?
C’est lorsque la coupure est franche.
ex. enzyme: HaeIII
Qu’est-ce que l’expression génétique?
C’est le processus qui conduit le gène au produit génique. Celui-ci commence avec la formation de la copie dune gène en une forme spécifique d’acide ribonucléique: l’ARN messager –> = transcription
Quel est le rôle de l’ADN polymérase?
La transmission de l’information génétique se fait entre l’ADN double brin et l’ARNm simple brin grâce à l’ARN polymérase. Ici, elle n’a pas besoin d’amorce. Elle reconnait une série de base spécifique sur l’ADN: la boite TATA, le promoteur, sert de point de départ de la transcription. A partir de cette séquence, l’ADN polymérase fait la synthèse de l’ARNm complémentaire 5’–>3’. (elle copie donc le brin d’ADN de direction 3’–>5’) C’est le brin matrice et le complémentaire c’est le brin codant.
Qu’est-ce que la traduction?
C’est le passage de la séquence nucléotidique de l’ARNm à une séquence polypeptidique à l’aide des ribosomes.
Qu’est-ce que l’ARNt (de transfert)?
C’est l’interprète entre les codons de l’ARNm et les acides aminés respectifs. il est responsable du transport de l’acide aminé dans le cytoplasme jusqu’aux ribosomes. Chaque acide aminé est transporté par un ARNt spécifique.
Quelle est sa composition?
Une molécule de ARNt se compose d’env 80 nucléotides et sa structure tridimensionnelle en forme de L est due à deux domaines bicatéanires de ribonucléotides complémentaires.
3’ du bras court: triplet CCA (site de liason)
Au bout bras long: anticodon (il est complémentaire à un codon de l’ARNm)
Pourquoi est-ce que la dénaturation du premier cycle prend 5 minutes au lieu d’une?
Car le premier génome entier a plus de liaisons hydrogènes, donc ca prend plus de temps à chauffer
Qu’est-ce qu’un polymorphisme?
C’est une différence au niveau des séquences de nucléotides avec des conséquences sur le phénotype.
