Ch.2 Les techniques autres que la restriction d'ADN pour produire des segments Flashcards
Quels sont les autres méthodes (que le ch. 1) disponibles pour générer des fragments d’ADN qui seront utilisés pour le clonage?
- Synthèse chimique d’ADN
- Synthèse d’ADNc
- PCR
Comment sont d’abord obtenus les fragments lors des techniques de séquencage de masse?
Par bris mécanique
Quelles sont les conditions pour la synthèse chimique d’oligonucléotides?
effectuée en phase solide, solvant non-aqueux
Vrai ou faux
Synthèse d’oligonucléotides
a) La synthèse est effectuée de 5’ -> 3’
b) La chaine d’ADN en croissance est attachée à la surface de billes contenues dans les puits ou sur une plaque de silice
c) La longueur minimum des oligonucléotides est de 250 (nt)
d) La synthèse est rapide
e) efficacité de couplage est <90%
f) Les oligonucléotides sont tous phosphorylé en 5’
g) Seulement la synthèse d’ADN est possible
a) faux, 3’->5’
b) vrai
c) faux, maximum
d) vrai 3min/nt
e) Faux, 99.5%
f) faux pas phospho
g) Faux, ARN
Pourquoi n’est-il pas possible de faire une synthèse d’oligonucléotide plus longue (limite)?
parce que l’efficacité de couplage n’est pas 100%
La synthèse d’ARN est souvent utile pour…
Inactiver un gène, inhiber une expression
Pourquoi les solvants d’un synthétiseur d’ADN sont sous atmosphère d’hélium ou d’argon?
Sensible à l’oxydation et à l’humidité
Le nucléoside ajouté à chaque cycle contient quoi à ses extrémités?
5’ OH = groupement protecteur
3’ OH = groupement activateur
À quoi sert le groupement protecteur?
empêcher les différentes molécules de nucléoside dans le réactif de réagir entres elles
Quelles sont les quatres étapes d’un cycle de synthèse d’un oligonucléotide?
- Détritylation
- Activation et addition
- Capping
- Oxydation
Vrai ou faux
Le premier nucléoside est fixé au support par un lien covalent
Vrai
Par quoi le groupement 5’ OH est-il protéger?
DMT
Les groupement NH2 sont…
protégés avec des groupements chimiques
Qu’arrive-t-il durant la détritylation?
Le groupement DMT est libérer de l’extrémité 5’
Qu’arrive-t-il durant l’étape d’activation?
l’amine tertiaire fixée sur le groupement phosphoramidite du deuxième nucléoside est protoné par le tétrazole
Qu’arrive-t-il durant l’étape d’addition?
Le groupement 5’ OH du premier nucléoside attaque le groupement phosphite trivalent du deuxième nucléotide -> élimination de l’amine tertiaire
Qu’arrive-t-il pendant l’étape de capping?
Acétilation des groupements 5’ OH des chaines qui n’ont pas subi la réaction d’addition
Qu’arrive-t-il durant l’étape d’oxydation?
Le groupement phosphite trivalent est oxydé en phosphate pentavalent par I2 + H2O, le cycle d’addition du troisième nucléoside peut commencer
Vrai ou faux
Il est possible d’ajouter plus d’un nucléoside dans un cycle de manière à former un oligo dégénérer
Vrai
Que fait le groupement benzoide?
protège grp amine
Quelles sont les particularités des monomères utilisés pour synthétiser des oligonucléotides?
- soluble dans des solvants non-aqueux
- Seule réaction possible = addition séquentielle 3’-> 5’
- Fonctions aminées des base protégées
- Groupement 5’ OH protégé
- 3’ OH couplé avec le groupement hautement réactif phosphoramidite, atome O du phosphite masqué par un groupement protecteur b-cyanoéthyl
Vrai ou faux
À la fin de la synthèse tous les groupements protecteurs sont partis
Faux, grp benzoyle, isobutyryle, DMT et b-cyanoéthyl encore présent
Vrai ou faux
Lorsque la taille de l’oligo augmente, le rendement augmente aussi
Faux contraire
Quel groupement n’est pas décroché de l’oligo à la fin et pourquoi?
Dernier groupement DMT
car il facilite la purification par chromatographie en phase inverse
Comment l’oligo est décrocher du support?
Par addition de NH4OH concentré à température pièce
Comment les groupements protecteurs sont décrochés?
Par addition de NH4OH à 50 degré pendant 8 heure
Quelles méthodes peuvent être utilisées pour purifier l’oligo?
Chromatographie sur gel d’exclusion, échange d’ions ou phase inverse ou électrophorèse sur gel de polyacrylamide
Vrai ou faux
Le contrôle de la qualité d’un oligo est effectuer par spectrométrie de masse
Vrai
Vrai ou faux
On peut synthétiser des oligonucléotides directement sur la surface de puces d’ADN
Vrai
Pourquoi est-il utile de synthétiser des gènes plutôt que d’utiliser des gènes naturels?
- Optimiser la production d’une protéine
- Optimiser une protéine thérapeutiques en testant des variants du gène qui l’encode afin d’améliorer sa performance, ou pour identifier les régions importantes pour la fonction d’une protéine
- pour obtenir de manière sécuritaire des gène
Un gène synthétique est construit à partir ______ qui se chevauchent en utilisant des outils ________
oligonucléotides, bioinformatique
Quelle est la longueur des régions de complémentarité?
Pourquoi doivent-elles avoir une certaine longueur?
20-80 pb, Elles doivent être suffisamment longues pour que les appariements soient stables à la température qui sera utilisé à l’assemblage
Quelle est la limite de tailles du gène synthétisé?
1-2 kb au plus 4-5 kb
Comment fonctionne la méthode de synthèse de géne synthétique polymerase cycling assembly?
Assemblage des oligo à l’aide d’une polymérase thermostable
Quels sont les facteurs à considérer quand nous voulons optimiser la séquence du gène synthétique?
- utilisation de codon
- éviter la présence de régions répétées
- Éviter les régions très riche en G/C ou A/T
- Éviter que certaines régions forment des structures secondaire
Pourquoi faut-il éviter les régions avec un taux de G/C ou A/T trop élevé lors de la conception de gènes synthétiques?
Trop G/C = Haute température pour dénaturer le double brin
Trop A/C = régions très glissantes
Vrai ou faux
Les séquences optimisées permettent d’augmenter la production jusqu’à 10X, mais seulement pour l’ADN
Faux, 100X et production d’ARNm plus élevé
Vrai ou faux
Il est possible de synthétisé un génome jusqu’à 1Mb
Vrai
Quels ont été les premiers génomes synthétiques?
- Virus de la polio
- Phage phiX174
- Virus de la grippe espagnole
- ADN mitochondrial de la souris
Quelles sont les trois enzymes présents lors de la méthode isothermale de gibson?
exonucléase 5’, polymérase, ligase
Vrai ou faux
Plus la taille des fragments est grande, plus le chevauchement doit l’être
Vrai
Est ce que la température dans l’expérience de gibson (50C) est optimale pour toutes les enzymes?
Explique
+/- optimale pour ligase et polymérase (compromis)
Pas optimale pour exonucléase, mais favorable parce que si la température était optimale, l’exonucléase dégraderait tous.
Décrire la méthode isothermale de gibson
• La réaction se déroule à 50°C. L’ADN polymérase Pfusion
et l’ADN ligase Taq sont très stables à 50°C, alors que
l’exonucléase du phage T5 ne l’est pas
• Pour qu’ils puissent être assemblés, deux fragments
doivent posséder une séquence commune de 20-40 pb
• Les fragments sont d’abord digérés par l’exonucléase 5’
pour produire des extensions simple brin (sb) en 3’.
Ensuite, les extrémités sb s’apparient, l’ADN polymérase Pfusion (enzyme fidèle) comble les brèches, et les cassures sont soudées par l’ADN ligase Taq
• Plusieurs fragments peuvent être assemblés; l’ordre
d’assemblage est déterminé par la complémentarité des bases
Quel est un des grands avantages de travailler avec un génome synthétique?
Permet d’ajouter/enterrer des gène
Le génome devient accessible et modulable
Pourquoi peut-on utiliser la levure pour la synthèse de fragments in vivo?
Parce que elle est capable de recombiner de nombreux fragments d’ADN avec sa machinerie et avec une grande efficacité
Comment les fragments peuvent être synthétiser dans le mauvais ordre in vivo?
Voie de recombinaison NHEJ