Cours 2_Génome et Hérédité extranucléaire

Question 1

Qu’est-ce que le génome?

Answer 1

Ensemble complet et unique de l’information génétique (ADN) de l’organisme

Question 2

Quelle est la différence entre le génome des eucaryotes et le génome des procaryotes?

Answer 2

Eucaryotes:
-génome nucléaire
-génome mitochondrial
-génome plastidial ou plastidique (dans le nucléoïde des chloroplastes)

Procaryotes:
-le génome est généralement sur un seul chromosome circulaire

Question 3

Quel modèle propose Watson et Crick en 1953?

Answer 3

le modèle de double hélice suite à la première photographie aux rayons X de l’ADN

Question 4

Qu’est ce que Crick a décrit en 1956?

Answer 4

Le dogme central à la base de la biologie moléculaire

Question 5

Qu’est-ce que Maselson et Stahl ont montré en 1958?

Answer 5

ils ont montré que le processus de réplication est un processus semi-conservateur: conception de la cellule change.

Question 6

Quelle est la différence entre le modèle conservatif, le modèle semi-conservatif et le modèle dispersif ? Lequel est le bon?

Answer 6

Modèle conservatif :
la double hélice parentale reste intacte et une deuxième copie est créée.

• (le bon) Modèle semi-conservatif:
  les deux brins de la double hélice parentale se séparent et chacun d’eux sert de modèle pour la synthèse d’un nouveau brin complémentaire

Modèle dispersif:
chaque brin des deux nouvelles molécules d’ADN contiendrait une mélange de vielles parties et de parties nouvellement synthétisées

Question 7

comment as-t-on observé que la réplication de l’ADN était un procssus semi-conservateur ?

Answer 7

par deux sources d’azotes différentes. Un par de l’azote leger (14N) et de l’azote lourd (15N), ces deux types d’azote permettait de distinguer les brins de départ et les brins nouvellement synthétisés. À confirmer mais plus le temps augmente, plus l’ADN leger, nouvellement synthétisé augmente en proportion.

Question 8

Quelle est la structure de l’ADN?

Answer 8

C’est un polymère linéaire de désoxyribonucléotides unis par des liaisons phosphodiesters.

C’est une structure secondaire en double hélice avec des liaisons hydrogènes (H) entre les bases azotées des deux chaines complémentaires

Question 9

Est-ce que les liaisons H entre les bases azotées de l’ADN sont des liaisons fortes?

Answer 9

non, ce sont des liaisons faibles, mais leur grand nombre donne bcp de stabilité à l’ensemble.

Question 10

La complémentarité des bases azotées sont essentielles à quelle réaction ?

Answer 10

la réplication

Question 11

combien de liens H ont les A-T vs les C-G

Answer 11

2 vs 3

Question 12

la liaison phosphodiester relie quels élements de l’ADN ensemble ?

Answer 12

elle relie les nucléotides d’un même brin

Question 13

Qu’est-ce que la fonction ester ?

Answer 13

un groupement caractéristique formé d’un atome lié en même temps à un atome d’oxygène par une double liaison covalente et un groupement alcoxyle de type O-R’

Question 14

V ou F: Des ARN de mêmes séquences peuvent prendre plusieurs formes selon les conditions environnementales

Answer 14

V

Question 15

Nomme trois caractéristiques de l’ARN

Answer 15

1. monocaténaire
   2.instable
2. demi-vie courte

Question 16

Quelles sont les propriétés de l’ADN qui permettent la transmission de l’information héréditaire ?

Answer 16

1. la structure pouvant prendre différentes formes
2. la réplication pouvant transmettre l’info génétique aux cellules filles
3. la mutation : variation et adaptation donc évolution
4. la traduction en forme et en fonction : machinerie cell capable de lire l’info génétique dans l’ADN

Question 17

Qu’est-ce que le génome extrachromosomique chez les procaryotes ?

Answer 17

présence de plasmides ou d’épisomes (ADN circulaire qui peut se répliquer de manière autonome)

Question 18

Décrit la transmission cytoplasmique au niveau de feuilles et de leur couleur.

Answer 18

la couleur de la feuille dépend des chloroplastes présents transmis au zygote via le cytoplasme de la cellule oeuf sous forme de protoplaste. Donc, seule la composition maternelle du cytoplasme a donc une influence sur le phénotype observé à la génération F1 pour les traits liés au génome chlrooplastique.

Question 19

Qu’est-ce que la ségrégation aléatoire ? Donne la définition dans le contexte des feuilles et de la transmission maternelle cytoplasmique.

Answer 19

les chloroplastes et les mitochondries sont distribués au hasard dans les cellules filles lors des divisions cellulaires (mitose ou méiose). Lorsque la cellule se divise les organites qui se trouvent de part et d’autre du sillon de clivage ou de la plaque cellulaire se retrouvent dans des cell filles différentes

Question 20

Quelle est la différence entre la transmission horizontale et la transmission verticale ?

Answer 20

horizontale: transfert d’ADN d’une cell à une autre. Une fois dans la cellule receveuse, l’ADN peut se répliquer.
verticale: divisions mitotique : le contenu du cytoplasme est divisé de manière aléatoire entre les deux cellules filles.

Question 21

Comment se produit le transfert horizontal chez les bactéries?

Answer 21

Chez les procaryotes, les plasmides sont des petites molécules d’ADN circulaires généralement indépendantes du chromosome et susceptible d’être transmises d’un individu à un autre

Question 22

Qu’est-ce qu’un plasmide ? Qu’est-ce qu’un épisome?

Answer 22

Plasmide: Élément génétique bactérien distinct de l’ADN chromosomique
Épisome: Élément génétique bactérien (plasmide) susceptible de s’intégrer dans le chromosome.

Question 23

Est-ce qu’un plasmide est essentiel à la survie d’une cellule ?

Answer 23

non. Les plasmides sont capables de réplication autonome, mais sont non essentielles à la survie de la cellule, bien qu’elle apporte un avantage à la survie.

Question 24

Comment se transmettent les plasmides de manière verticales ? Comment s’appelle le processus (mots)

Answer 24

Conjugaison bactérienne

Question 25

Qu'est-ce que la conjugaison bactérienne? Par quel organite se fait-elle?

Answer 25

elle se fait par un pili sexuel. 1. la présence d'un plasmide F (facteurs de fertilité ou plasmide conjugatif) permet la formation de pili sexuel, qui contient le gène tra qui induit la formation de pili. 2. ces ponts de conjugaison servent au transfert du matériel génétique. Une fois le transfert effectué, la bactérie qui était F- devient F+ 3. Le plasmide F est un épisome et sera éventuellement introduit dans le chromosome de la bactérie (HFr)

Question 26

Quel type de plasmide confère la résistance aux antibiotiques ?

Answer 26

les plasmides de résistances ne sont pas essentiels à la survie mais confère un avantage évolutif face à résistance aux antibiotiques. cette résistance peut être transmise de façon horizontale aux bactéries et elles ont habituellement un facteur de conjugaison R sur les plasmides.

Question 27

Quelle est la différence entre la transformation, la transduction et la conjugaison?

Answer 27

Transformation: bactéries mourantes libérant leur ADN Transduction: transmission d'éléments transposables via des bactériophages Conjugaison: transfert de plasmides via les ponts de conjugaison.

Question 28

Indique quelles sont les étapes de l'évolution des bactéries pharmacorésistantes? Quel est l'élément déclencheur et qu'est-ce que cela produit ensuite en conséquence?

Answer 28

1. L'introduction d'antibiotiques crée une pression de sélection pour des pathogènes résistants 2. les bactéries résistantes ont donc un meilleur succès reproductif, ce qui augmente le % global de bactéries résistantes avec le temps.

Question 29

Qu'est-ce qu'un peroxysome et quelle est sa fonction?

Answer 29

la fonction des peroxysomes dépend des protéines qui y sont importées et peut changer en fonction du type cellulaire et de l'environnement cellulaire. Même que plusieurs péroxysome peuvent co-exister dans la cellule. fonctions: oxydation des mol.cules organiques et neutralisation de h2O2

Question 30

Quel organite permet la bioluminescence des lucioles ?

Answer 30

peroxysome

Question 31

Au cours de l'évolution, il y a eu un reciblage des protéines vers quel organite ?

Answer 31

Peroxysome

Question 32

Quels sont les deux organites eucaryotes qui possèdent leur propore génome ?

Answer 32

les mitochondries et les chloroplastes

Question 33

Quels sont les points communs des mitochondries et des chloroplastes?

Answer 33

1. il existe plusieurs copies par organite 2. Réplication indépendante du reste de la cellule 3. transmission non mendelienne = transmission verticale 4. génome circulaire 5. Séquence ressemblant aux génomes bactériens

Question 34

Comment se fait la transmission des mitochondries et des chloroplastes ?

Answer 34

transmission verticale de l'information génétique des parents vers les descendants, de la cellule mère vers les cellules filles

Question 35

Explique la théorie de l'endosymbiose pour la transmission cytoplasmique chez les eucaryotes.

Answer 35

1. l'invagination de la membrane plasmique permet d'abord d'augmenter le ratio surface/volume 2. Éventuellement, ceci mène à la formation des organites membraneux et le nucléoïde est entouré de cette membrane (début du noyau) 3. PREMIÈRE ENDOSYMBIOSE : parmi ces eucaryotes ancestraux, une cellule a incorporé une bactérie aérobie et, plutôt que de la dégrader a developpé une relation de symbiose avec celle-ci. 4. Cette endosymbiose permet de créer de l'énergie via l'oxygène, ce qui devient un avantage pour la cellule hôte = mitochondrie 5. DEUXIÈME ENDOSYMBIOSE : certains de ces eucaryotes ont ensuite incorporé de manière similaire une 2e bactérie, cette fois-ci photosynthétique = chloroplaste

Question 36

Quelles sont les évidences microscopiques de la théorie de l'endosymbiose

Answer 36

1. les mitochondries ont une double membrane et les chloroplastes une triple membrane : la membrane externe résulterait de l'endocytose. 2. les mitochondries et les chloroplastes ont leur propre ADN, qui est circulaire et compacté de manière similaire aux procaryotes. 3. ils ont leur propre machinerie de transcription et de traduction (semi-autonome)

Question 37

Qu'est-ce que la phylogénie moléculaire?

Answer 37

Discipline scientifique dévouée à la résolution des relations évolutives entre les organismes

Question 38

Quel est le premier génome chloroplastique séquencé?

Answer 38

Marchantia polymorpha (une hépatique)

Question 39

Qu'est-ce qui permet la signalisation entre le noyau et le chloroplaste?

Answer 39

-facteurs de transcription généraux (facteurs sigma) -polymérase encodée dans le noyau (NEP), facteurs de transcription spécifiques.

Question 40

V ou F : tous les phénotypes affectant les chloroplastes proviennent du génome chloroplastique.

Answer 40

F, si l'allèle muté est nucléire, la transmission sera aussi nucléaire.

Question 41

les mitochondries ont quelques caractéristiques importantes

Answer 41

- ce sont des organites a double membrane qui se trouvent uniquement chez les eucaryotes -elles se trouvent dans tous les types cellulaires sauf les globules rouges -chaque cellule contient 1000 à 3000 mitochondries, qui possèdent leur propre génome et sont transmises de façon strictement maternelle

Question 42

comment se déplacent les mitochondries?

Answer 42

avec les intéractions avec le cytosquelette

Question 43

Quelles sont les fonctions de la mitochondrie?

Answer 43

1. respiraiton cellulaire ATP 2.Fonction de synthèse (ex: certains a.a, phospholipides, hormones) 3. Régulation calcique 4.thermogénèse 5. Apoptose 6. immunité 7. impliquées dans plusieurs maladies et dans le vieillissement.

Question 44

Qu'est-ce que la présence de plusieurs mitochondries dans la cellule permet ?

Answer 44

la présence de plusieurs mitochondries par cellule permet l'hétéroplasmie : la coexistance de plusieurs génomes différents dans la même cellule

Question 45

Quelles sont les bactéries ancêtre des mitochondries?

Answer 45

les Rickettsies

Question 46

Pourquoi on dit que l'ADN mitochondrial a subit une évolution réductive ?

Answer 46

il y a eu un transfert d'une majeure partie des gènes vers le noyau, mais leurs produits sont importés dans les organites pour assurer leur fonctionnement

Question 47

Comment aurait évolué l'ADN mitochondrial? explique les deux hypothèses.

Answer 47

1. hypothèse des radicaux libres : les fonctions énergétiques des mitochondries et des plastes poduiraient des radicaux libres mutagènes et les gènes, lorsque relocalisés dans le noyau, auraient moins de chances de muter. 2. hypothèse du Cliquet de Müller: la transmission maternelle et l'absence de recombinaison dans les mitochondries font que la probabilité de fixation de mutations délétères y est plus forte que dans le noyau...À l'inverse, dans le noyau, la recombinaison liée à la sexualité peut aider à éliminer les mutations délétères des populations.

Question 48

où sont codées la majorité des protéines mitochondriales?

Answer 48

dans le noyau

Question 49

compare 1. le nombre dans la cellule 2. le nombre de copies parentales ou maternelle 3. le nombre de paires de base 4. le nombre de gènes entre l'ADN nucléaire et l'ADN mitochondrial.

Answer 49

1. Un seul noyau par cellule vs plusieurs mitochondries par cellule 2. 2 copies parentales vs copies multiples maternelles 3. Milliards de paires de bases vs 16 000 paires de bases 4. milliers de gènes vs 37 gènes : 2 ARNr, 22 ARNt et 13 protéines.

Question 50

Qu'est-ce qui fait en sorte que les mitochondries maintiennent une fonction optimale à travers le temps ?

Answer 50

la co-évolution et la co-adaptation entre les éléments codés par le génome nucléaire et mitochondrial

Question 51

Qu'est-ce que la signalisation rétrograde ?

Answer 51

communication de la mitochondrie vers le noyau

Question 52

Quelle est la proportion de protéines codées par l'ADNmt vs l'ADN nucléaire pour la production d'ATP par les mitochondries?

Answer 52

13 par l'ADNmt vs plus que 100 par l'ADN nucléaire

Question 53

pourquoi la transmission uniparentale (strictement maternelle) des mitochondries aurait été sélectionnée au cours de l'évolution?

Answer 53

Afin de maintenir la co-évolution des génomes nucléaire et mitochondrial nécessaire pour une fonction optimale des mitochondries (hypothèse privilégiée)

Question 54

Quels sont les mécanismes qui ont évolué pour assurer une transmission strictement maternelle des mitochondries chez les espèces eucaryotes ?

Answer 54

Mécanisme post-fécondation: destruction des mitochondries paternelles (et de leur ADNmt) suite à la fécondation Mécanismes pré-fécondation: destruction des mitochondries paternelles (et de leur ADNmt) avant même la fécondation + élimination pendant la fécondation

Question 55

V ou F: il existe une transmission biparentale des mitochondries

Answer 55

oui, mais c'est incertain et ça serait causé par une mutation pouvant perturber la dégradation post-fécondation

Question 56

Comment on peut éviter la transmission de maladies relatives aux mitochondries de la mère ?

Answer 56

On utilise l'oocyte d'une donneuse, le noyau de l'oocyte donneur est retiré et celui de la mère "nucléaire" est ajouté.

Question 57

Selon "_______ mitochondriale, l'ancêtre commun le plus récent de l'espèce humaine aurait vécu en ______.

Answer 57

Selon "l'ève mitochondriale, l'ancêtre commun le plus récent de l'espèce humaine aurait vécu en Afrique_.

Question 58

Face à la dictature en Argentine entre 1976 et 1983 ayant causé 30 000 "disparus", 15 000 fusillés, 1,5 millions d'exilés et 500 bébés kidnappés. Quelle est la solution pour les grand-mères encore en vie voulant retrouver leurs petits enfants ?

Answer 58

une banque de séquences d'ADNmt afin de trouver les bébés volés par la dictature militaire