chapitre 3 - la biologie moléculaire Flashcards
décris l’ADN
- polymère de nucléotides situé dans le noyau des cellules eucaryotes
- structure à double hélice
- plan des protéines des vivants
- organisée sour forme de choromosomes
qu’est-ce qu’un gêne
dans la séquence de chacun des chromosomes on retrouve des séquences spécifiques de nucléotides associées à chacune des protéines produites et nommées gènes
décris l’ARNm
- polymère de nucléotides situé dans le noyau et dans le cytoplasme des cellules
- simple brin
- copie complémentaire du brin transcrit de l’ADN
- agit comme intermédiaire dans la synthèse des protéines en permettant à l’information génétique de sortir du noyau pour rejoindre le cytoplasme
- chacun des gènes de l’ADN peut être transcrit en une séquence complémentaire de nucléotides d’ARNm
décris les protéines
- polymères acides aminés synthétisées dans le cytoplasme des cellules par les ribosomes
- adoptent configuration tridimensionnelle fonctionnelle. polypeptides repliés par les différents niveaux de structure des protéines
- structure spécifique et unique à chacune
- fonctions nombreuses
qu’est-ce que la synthèse des protéines
mécanisme permettant la fabrication des nombreuses protéines présentes dans la structure et le fonctionnement des organismes vivants. ce mécanisme se fait en deux temps dans la cellule
nomme les deux étapes de la synthèse des protéines
transcription et traduction
décris la transcription dans la synthèse des protéines
la synthèse d’ARNm par complémentarité à partir du brin transcrit (brin matrice) de l’ADN (ADN-> ARNm)
décris la traduction dans la synthèse des protéines
synthèse d’un polypeptide dont la séquence en acide aminés est codée par la séquence en nucléotides de l’ARNm. la lecture de l’ARNm se fait par codons dans le sens 5’-3’ et les acides aminés correspondant du polypeptide sont assemblés. le transfert de l’information implique le passage d’un langage en nucléotides à un autre en acides aminés (ARNm->polypeptide)
décris les introns
segments d’ADN non codants dispersés entre des exons (segments d’acides nucléiques codants) d’un gène. Les introns sont transcrit, mais ne sont pas traduit.
qu’est-ce que l’épissage
- puisqu’ils ne sont pas traduits, les introns doivent être excisés de l’ARNm au cours d’une étape de maturation nommée épissage qui se déroule dans le noyau des cellules eucaryotes.
- présence des introns peut permettre d’obtenir différents ARNm à partir d’un même ARN prémessager selon les segments conservés ou supprimés lors de la maturation.
- phénomène = synthèse de 2 ou plus polypeptides à partir d’un même gène
qu’est-ce qu’un gène
région de l’ADN qui peut être exprimée pour produire un (ou plus) produit final fonctionnel, soit un polypeptide, une molécule d’ARN
qu’est-ce que le génie génétique
lorsque les scientifiques veulent manipuler les différentes molécules du vivant
décris les microorganismes dans le génie génétique
- fonctionnement similaire aux animaux et végétaux
- similarité avec organismes pluricellulaires pour leur mécanisme de synthèse des protéines
- génie génétique utilise similarité pour produire protéines hétérologues en utilisant machinerie cellulaire des microorganismes
- utilise principalement bactéries et levures car organismes unicellulaires mécanisme reproduction rapide et besoin nutritifs simples et peu couteux
décris les plasmides
petites molécules circulaires d’ADN qui se répliquent indépendamment du chromosome génomique des bactéries. possède qu’un petit nombre de gènes.
couramment utilisés en génie génétique comme vecteur de clonage
décris les enzymes de restrictions
protéines ayant la capacité de découper les molécules d’ADN, rôle de protéger la cellule bactérienne contre d’autres organismes, principalement les bactériophages
décris les étapes de l’ADN recombinant
1- découpage du squelette désoxyribose-phosphate par l’enzyme de restriction
2- ajout du fragment d’ADN provenant d’une autre source; les extrémités cohésives s’associent par appariement des bases, produisant diverses combinaisons.
3- soudure des brins par l’ADN ligase
décris les étapes de la transformation génétique d’organismes vivants
1- insertion du gène dans le plasmide
2- plasmide inséré dans une bactérie
3- cellule hôte mise en culture pour former un clone de cellules contenant le gène recherché “cloné”
4- recherche fondamentale et applications diverses
le pocessus d’insertion de matériel génétique dans des bactéries se nomme comment
transformation
et transfection chez les cellules eucaryotes
nomme les techniques de transformation
électroporation et choc thermique
décris l’électroporation
technique qui consiste à appliquer un champ électrique à une solution contenant des bactéries compétentes afin de rendre la membrane cellulaire temporairement perméable
décris le choc thermique
une augmentation soudaine de la température altère la fluidité de la membrane des bactéries compétentes et permet à l’ADN plasmidique d’entrer dans les cellules
nomme les techniques de transfection
biolistique et microinjection
décris le biolistique
un canon à ADN (gene gun) est utilisé afin de propulser des microbilles de métal (or ou autre) enrobées d’ADN à travers les cellules. Cette technique est la plus utilisée pour la modification génétique de cellules végétales
décris la microinjection
l’ADN exogène est injecté directement dans le cytoplasme ou dans le noyau des cellules à l’aide d’une aiguille fine. technique la plus utilisée pour la modification génétique de cellules animales
quels sont les trois résultats possibles attendus lors d’une transformation bactérienne
1- bactérie non transformée (n’a incorporé aucun plasmide)
2- bactérie transformée avec le plasmide non recombiné (a incorporé un plasmide qui ne contient pas le gène d’intérêt)
3- bactérie transformée avec le plasmide recombiné 9a incorporé un plasmide qui contient le gène d’intérêt)
quelle méthode pour résoudre quelles bactéries ont recu le plasmide recombiné
design du vecteur plasmidique en lui insérant d’autres gènes permettant de faire une sélection des transformants, c’est-à-dire les bactéries ayant reçu le plasmide recombiner
exemple vecteur plasmidique
on insère des gènes de résistance à un antibiotique dans le vecteur plasmique, ainsi on pourra sélectionner les bactéries ayant reçues le plasmide en les faisant croitre sur un milieu ou cet antibiotique sera présent
= seules les bactéries transformées pourront croire sur ce milieu car gène de résistance
distinction entre des bactéries non transformées et des bactéries transformées
transformées = croissance et spots sur la gélose
distinction entre les bactéries transformées avec le plasmide recombiner des bactéries transformées avec le plasmide non recombiné
un gène rapporteur dont le produit (protéine) possède une caractéristique lui permettant d’être observé en laboratoire est utilisé
nomme la facon d’assurer une production adéquate des protéines
limiter et de contrôler la première étape de leur synthèse, soit la transcription de la séquence d’ADN du gène en ARNm. contrôle = régulation génique
décris la régulation positive/induction
fixation d’un activateur actif au promoteur permet le recrutement de l’ARN polymérase
-> transcription
décris la régulation négative
la fixation d’un redresseur actif bloque l’accès de l’ARN polymérase au promoteur; pas de transcription
dans certains cas, les protéines de régulations impliquées sont produites sous forme inactive et dépendent de quoi
de la liaison avec de petites molécules (effecteurs) pour être fonctionnelles
la régulation génique permet quoi
l’adaptation des cellules à différentes conditions et prévient la production excessive et inadéquate de protéines
donne l’exemple du sucre pour la régulation génique
- si le sucre arabinose est présent dans le milieu de culture d’une bactérie, il est bénéfique et souhaitable pour la bactérie de produire les protéines enzymatiques nécessaires à la dégradation de ce sucre.
- par contre, si l’arabinose n’est pas présent dans le milieu de culture, il serait illogique d’un niveau énergétique de produire les enzymes dégradant l’arabinose
la régulation génique au niveau de la transcription se fait à quel endroit
endroit spécifique de la séquence d’ADN du gène nommé promoteur ou l’ARN polymérase se fixe à l’ADN et débute la transcription de l’ADN
comment on nomme les regroupements de gènes contrôlés par un seul promoteur
opéron
