Biotechnologies

Question 1

Qu’est-ce qu’une mutation?

Answer 1

C’est une modification aléatoire de l’information génétique

Question 2

Qu’est-ce qu’une mutation chromosomique?

Answer 2

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

Question 3

Qu’est-ce qu’un mutation génomique?

Answer 3

C’est un changement du nombre de chromosomes, voire la multiplication du jeu complet de chromosomes (ex. trisomie 21), troisième copie du chromosome 21)

Question 4

Qu’est-ce que l’ADN?

Answer 4

Acide Desoxyribonucléique, support chimique de l’information génétique

Question 5

Quelle est la structure de l’ADN?

Answer 5

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

Question 6

Quelles sont les base azotées?

Answer 6

Bases pyrimidiques: cytosine (C) et thymine (T)

Bases purines: adénosine (A) et guanine (G)

Question 7

Expliquer l’orientation des brins.

Answer 7

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.

Question 8

Qu’est-ce que l’ARN?

Answer 8

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).

Question 9

Qu’est-ce que l’hélicase?

Answer 9

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.

Question 10

Que fait l’ADN primase?

Answer 10

Elle catalyse la synthèse d’un court morceau d’ARN en face de chaque brin de la fourche de réplication (amorce)

Question 11

Qu’est-ce qu’une amorce?

Answer 11

C’est un petit morceau d’ARN servant de point de départ à l’ADN polymérase pour la synthèse d’un nouveau brin complémentaire

Question 12

Quelle est la direction de synthèse?

Answer 12

L’ajout des nucléotides se fait de 5’ à 3’ et à partir d’une amorce

Question 13

Pourquoi d’un cote a-t-on un brin directeur et de l’autre un brin discontinu?

Answer 13

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.

Question 14

Que sont des fragments d’Okazaki?

Answer 14

C’est des amorces qui sont prolongées par de courtes sequences d’ADN par l’ADN polymérase dans la direction 5’–>3’

Question 15

Que fait la ligase?

Answer 15

Elle relie les fragments d’Okazaki.

Question 16

Quelles sont les trois étapes de la PCR

Answer 16

1. La dénaturation
2. L’hybridation
3. L’élongation

Question 17

Qu’est-ce que la PCR?

Answer 17

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.

Question 18

Quel est le matériel nécessaire pour la PCR?

Answer 18

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)

Question 19

Décrire la dénaturation

Answer 19

Séparation des deux brins de l’ADN bicaténaire (95°C)

Question 20

Décrire l’hybridation

Answer 20

Refroidissement à 40-60°C, les amorces se lient aux séquences complémentaires de l’ADN initial ou aux brins sythétisés par la PCR.

Question 21

Décrire l’élongation

Answer 21

(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.

Question 22

Dans quels cas peut servir la PCR?

Answer 22

Recherche de gènes défectueux, recherche de prédispositions génétiques à des cancers, analyses en criminologie ou recherche de gènes ancestraux sur des fossiles.

Question 23

Qu’est-ce que l’électrophorèse sur gel ?

Answer 23

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

Question 24

Décrire le processus

Answer 24

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.

Question 25

Comment est-ce que les bandes de fragments sont rendues visibles?

Answer 25

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.

Question 26

Qu’est-ce que le séquencage de l’ADN?

Answer 26

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

Question 27

Qui a développé la méthode par terminaison se chaine?

Answer 27

Frederick Sanger

Question 28

Décrire le séquençage par terminaison de chaîne

Answer 28

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.

Question 29

Que sont les nucléotides modifiés?

Answer 29

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.

Question 30

Qu’a-t-on à la fin du séquençage?

Answer 30

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.

Question 31

Décrire l’électrophorèse sur gel après séquençage

Answer 31

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

Question 32

Que fair l’autoradiogramme?

Answer 32

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.

Question 33

Pourquoi l’ADN doit-il se répliquer ?

Answer 33

Pour permettre à la mitose de créer deux cellules génétiquement identiques à la première (Phase S interphase)

Question 34

Quelles sont les différences entre la PCR et le clonage?

Answer 34

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

Question 35

Qu’a-t-on besoin pour réaliser des OGMs?

Answer 35

• Isolation d’ADN
• Recombinaison (insertion du gène humain dans plasmide)
• Transfert de gènes (transfert du plasmide dans une bacterie p.ex.)
• Sélection
• Culture cellulaire

Question 36

Qu’a-t-on besoin pour l’isolation de l’ADN?

Answer 36

Des enzymes de restriction (qui coupe en un site de restriction spécifique long de 4 à 6 paires de bases)

Question 37

Quelle est la particularité des sites de restrictions?

Answer 37

Elles forment des palindromes (SUGUS/KAYAK) 5’-GAATTC-3’

Question 38

Que sont des extrémités cohésives ?

Answer 38

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

Question 39

Que sont des blunt ends?

Answer 39

C’est lorsque la coupure est franche.

ex. enzyme: HaeIII

Question 40

Qu’est-ce que l’expression génétique?

Answer 40

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

Question 41

Quel est le rôle de l’ADN polymérase?

Answer 41

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.

Question 42

Qu’est-ce que la traduction?

Answer 42

C’est le passage de la séquence nucléotidique de l’ARNm à une séquence polypeptidique à l’aide des ribosomes.

Question 43

Qu’est-ce que l’ARNt (de transfert)?

Answer 43

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.

Question 44

Quelle est sa composition?

Answer 44

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)

Question 45

Pourquoi est-ce que la dénaturation du premier cycle prend 5 minutes au lieu d’une?

Answer 45

Car le premier génome entier a plus de liaisons hydrogènes, donc ca prend plus de temps à chauffer

Question 46

Qu’est-ce qu’un polymorphisme?

Answer 46

C’est une différence au niveau des séquences de nucléotides avec des conséquences sur le phénotype.