CH20-La biotechnologie

Question 1

Qu’est-ce que la génie génétique?

Answer 1

ensemble des techniques portant sur la manipulation directe de gène à des fins pratique

Question 2

Qu’est-ce que la biotechnologie?

Answer 2

permet de produire de l’ADN recombiné, puis de l’insérer dans des cellules en culture qui assurent la réplication, qui en expriment les gènes et qui synthétisent une protéine donnée

Question 3

Qu’est-ce que les plasmides?

Answer 3

de petites molécules circulaires d’ADN qui se répliquent à l’intérieur de cellules bactériennes, un plasmide dans lequel on insère un gène étranger devient une molécule d’ADN reconnue

Question 4

Qu’est-ce que les enzymes de restriction?

Answer 4

elle a la fonction de couper l’ADN à des sites précis
elles sont très spécifiques, elles reconnaissent de courtes séquences nucléotidiques bien précises dans les molécules d’ADN, puisqu’elles coupent celle-ci
=> profiter de la réplication rapide des bactéries

Question 5

Nommer les 2 recherches auquels mènent les tests sur les bactéries et leur plasmide

Answer 5

-Recherche fondamentale sur le gène
-Recherche fondamentale sur la protéine

Question 6

Quelle est la fonction/ l’utilisation des enzymes de restriction?

Answer 6

-agissent sur des séquences précises de nucléotides
-on connait actuellement des centaine d’enzymes de restriction
-elle découpe l’ADN à un endroit précis et réalise une coupure décalée à 2 endroits sur des séquences inverses = 2 extrémités cohésifs monocaténaires
-on joint ces extrémités avec des segments complémentaires provenant d’autres sources d’ADN puisque ces mêmes enzymes couperont l’ADN aux mêmes endroits. Ainsi, on peut produire des molécules d’ADN recombinées
(soudure des brins par l’ADN ligase)

Question 7

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

Answer 7

Technique consistant à séparer des macromolécules (acides nucléiques ou protéine) en fonction de leur taille/poids, de leur charge électrique et d’autres propriétés physiques sous l’effet d’un champ électrique

Question 8

Qu’est-ce que le clonage?

Answer 8

Emploi d’une cellule somatique (2n =>46 chromosomes) unique issu d’un organisme multicellulaire, dans le but de fabriquer un ou plusieurs individus qui lui sont génétiquement identiques = clones

Question 9

Nommer les 8 étapes pour cloner, exemple, une brebis

Answer 9

1- brebis #1 donneuse de cellules mammaires
2-culture des cellule mammaires
3- brebis #2 donneuse d’un ovocyte
4- Excision du noyau de cet ovocyte
5- fusion des cellules mammaires et de l’ovocyte
6-croissance des cellules dans un milieu de culture (Jeune embryon)
7- implantation de l’embryon dans l’utérus d’une brebis #3
8- brebis identique à la brebis #1 (développement embryonnaire)

Question 10

Nommer les 2 particularités des cellules souches

Answer 10

-relativement peu spécialisées et continue à se diviser
-dans des conditions appropriées, elles se différencient en cellules spécialisées (intérêt actuel -> potentiel de donner naissance à de nombreux tissus -> organes -> greffons)

Question 11

Nommer les dates et les résultats du clonage reproductif de mammifères (en 4 points)

Answer 11

·depuis 1997: clonage de souris, chats, vaches, chevaux, chiens, porcs et singes
·résultats : clone pas tjrs une copie identique de l’original
·phénomène aléatoire jouant un rôle dans le développement (ex: vrai jumeau, tjrs légère différences)
·2007 : 1er embryons de primates clonés ont atteints le stade de blastocyste)

Question 12

Quelles sont les conditions de culture que doivent avoir les cellules souches en cultures?

Answer 12

-nutriments
-gaz respiratoires
-aucun déchets / environnement propre

Question 13

Quelles sont les 3 options des cellules souches embryonnaires?

Answer 13

cellules hépatiques
neurones
cellules sanguines

Question 14

Quelle est la limitation des cellules souches chez les adultes?

Answer 14

ne donne qu’une seule cellule (dans l’environnement par lequel elles se trouvent)

Question 15

Nommer 1 problème associé au clonage des animaux et nommer 1 solution

Answer 15

-forte incidence d’anomalies chez les clones
ex : changement épigénétique (changement phénotype mais pas génotype) qui se trouve au niveau de la chromatine comme l’acétylation des histones
-solution -> il faudrait que la chromatine du donneur soit modifiée

Question 16

Pourquoi la biotechnologie est de plus en plus utilisée au niveau des applications en médecine?

Answer 16

pour diagnostiquer des maladies génétiques
ex : anémie à hématies falciformes
hémophilie
mucoviscidose
chorée de Huntington
myopathie de Duchenne

Question 17

En quoi consiste la thérapie génique?

Answer 17

elle consiste à corriger à la source des défauts de fonctionnement de l’organisme dus aux altérations des gènes qui gouvernent la synthèse des protéines

Question 18

Quelle est la cible de choix pour la thérapie génique?

Answer 18

ex :
but : cellules sanguines
cellules cibles => cellule de la moelle osseuse rouge parmi lesquelles se trouvent les cellules souches donnant naissances au cellules sanguines et à celles du système immunitaires.

Question 19

Nommer et décrire les 4 étape de la thérapie génique

Answer 19

1- insertion de la version ARN de l’allèle normal dans un rétrovirus ou autre vecteur viral
2-Virus infectant les cellules de la moelle osseuse rouge prélevées chez le patient et mises en culture
3- Insertion de l’ADN viral portant l’allèle normal dans un chromosome
4- Injection des cellules modifiées au patient

Question 20

Quels sont les risques de la thérapie génique? Nommer un exemple

Answer 20

production et utilisation de vecteurs (adénovirus, rétrovirus, parvovirus) pour transférer un gène étranger dans une cellule
ex : un rétrovirus en s’insérant au hasard dans le génome de la cellule hôte, risquent d’activer un oncogène ou d’inactiver un anti-oncogène

Question 21

Pourquoi la biotechnologie est utilisé pour les produits pharmaceutiques?

Answer 21

-possibilité de produire à grande échelle une protéine qui n’est présente naturellement qu’en très petite quantité
-on peut transférer le gène de la protéine désirée dans une bactérie, une levure ou un type de cellule facile à cultiver

Question 22

Nommer les deux exemples de cellules facile à cultivé en pharmacie

Answer 22

1-production de protéines dans des cultures cellulaires
2-produire des protéines par les animaux pharmaceutiques

Question 23

Nommer 2 exemples de production de protéines dans des cultures cellulaires

Answer 23

Insuline -> utilisation de bactéries productrices d’hormones (avant provenant de porc et de bovin qui n’était pas 100% identique)
Activateur tissulaire du plasminogène (tPA) -> une enzyme produite afin de dissoudre les caillots sanguins (au niveau du cœur) et réduire le risque de rechute après une 1e crise cardiaque

Question 24

Nommer un exemple de production de protéines par les animaux pharmaceutiques

Answer 24

Antithrombine, protéine du sang humain inséré au génome d’une chèvre => lait avec cette nouvelle protéine => purification de la protéine et utilisation ultérieure dans des médicaments…

Question 25

Pourquoi utiliser la biotechnologie pour des preuves médicolégales? Nommer une méthode utilisé et un exemple

Answer 25

Méthode sensible : amplification en chaîne par polymérase (ACP) qui révèle les répétitions courtes en tandem
ex : ACAT peut être répété 30 fois à un locus de génome et 15 fois au même locus sur son homologue
-un échantillon de tissus contenant 20 cellules est suffisant
-utilisation : cas de meutre, démonstration de la paternité, cas de catastrophes

Question 26

Nommer et décrire un exemple d’utilisation de la biotechnologie pour des preuves médicolégales

Answer 26

Sur le lieu d’un crime-> prélèvement sang, fragments de tissus, etc. -> pour des résultats concluant test sur ADN -> obtention d’un profil génétique qui s’associe à un individu -> valable puisque chaque individu à un ADN unique

Question 27

Quel est le principe de la dépollution de l’environnement grâce à la biotechnologie?

Answer 27

modifier le métabolisme des microorganismes pour les transformer en outils de protection de l’environnement
ex : stations de traitements des eaux usés
=> tentatives de modification de microorganismes afin qu’ils puissent dégrader les hydrocarbures chlorés et d’autres composés toxiques, avant de déverser les eaux usées dans l’environnement

Question 28

Nommer les 3 avantages (en donnant un exemple) des application de la biotechnologie en agriculture

Answer 28

1- Résistance à un parasite : virus, bactérie, champignons, insectes, vers nématodes, etc..
ex : gène des bacillus hurigiensis fait produire à la plante toxine efficace contre les insectes parasites
2- Résistance aux herbicides utilisés par les agriculteurs dans la lutte aux mauvaises herbes
ex : blé, coton, soja portuer de gènes bactériens
3- Ajout d’une propriété spécifique à certaines plantes (résistance au froid, sécheresse, sols salés)
ex : riz doré -> manque vitamine A => ajout de 2 gènes Narcisse permettant au riz de produire de la bêtacarotène
ou manioc -> riche en glucide => amélioration transgénique pour qu’il soit plus riche en protéines, fer et bêtacarotène

Question 29

Nommer les 3 inconvénients (en donnant un exemple) des application de la biotechnologie en agriculture

Answer 29

1- une toxine introduite pour lutter contre un insecte ravageur peut avoir des effets néfaste contre d’autres insectes qui sont nécessaires pour la pollinisation ou qui sont des ennemis naturels pour les mêmes ravageurs ou pour d’autres (abeilles)
2- le gène introduit peut agir sur les espèces sauvages et les contaminer
ex : les sorgho et le canola peuvent échanger des gènes avec leurs cousins sauvages
3- L’introduction d’une espèce nouvelle (transgénique) peut affecter tout l’écosystème
ex : pour les humains -> risques d’allergies/ intoxication
si utilisation d’un gène marin => allergie au fruits marins