Examen Final Bio Biotechnologie Flashcards

1
Q

But de la biotechnologie

A

Introduire de l’ADN étranger dans un organisme afin d’étudier/récolter/produire de l’ADN/ARN/protéine

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Q

Étapes principales pour arriver au but de la biotechnologie (6)

A
  1. Choix de l’organisme selon le but finale
  2. Choix du vecteur
  3. Choix de la technique d’insertion du vecteur dans l’organisme
  4. Sélection du clone contenant le gène
  5. Étude du système d’expression
  6. Le but: ADN/ARNm/protéine
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Q

Qu’est-ce qu’un système d’expression

A

Par exemple une bactérie qui a un plasmide avec un ADN recombinant

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4
Q

Qu’est-ce qu’un ADN recombinant

A

L’ensemble formé par un vecteur et ses fragments insérés d’ADN

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Q

Les 6 étapes pour faire de l’ADN recombinant

A
  1. Couper l’ADN de l’organisme donneur
  2. Insertion dans un vecteur
  3. Insertion du vecteur dans une bactérie
  4. Sélection du recombinant
  5. Multiplication du recombinant
  6. Production de protéine/ recherche fondamentale du gène et/ou de la protéine/ OGM
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6
Q

Qu’est-ce qu’une enzyme de restriction

A

Enzymes naturellement présentes chez les bactéries qui les protègent contre l’ADN étranger
Spécifique à une séquence précise de nucléotides

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7
Q

Utilité d’une enzyme de restriction

A

Coupe le génome des bactériophages (ADN)

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8
Q

Particularité des enzymes de restriction

A

Palindromes

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9
Q

Nommer les 2 types d’extrémité des enzymes de restriction

A

Franche

Cohésive: coller 2 liaisons hydrogènes entre les 2 ADN

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10
Q

À quoi sert l’ADN ligase

A

Relier les bouts d’ADN

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11
Q

Les nucléotides des extrémités cohésives s’associent par …

A

Par liaisons hydrogènes

Par complémentarité des bases

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12
Q

Différence entre extrémités cohésives et franches

A

Toutes les franches sont compatible entre elle (avantage)
Cohésive doit trouver LA bonne séquence
Franche plus difficile à lier, - efficace

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13
Q

Meilleure choix entre franche et cohésive?

A

Cohésive

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14
Q

À quoi servent les vecteurs de clonage

A

Permettent d’insérer un gène étranger dans un organisme pour cloner des banque génomiques ou d’ADN complémentaire ou encore pour cloner gènes spécifiques

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15
Q

3 caractéristiques des vecteurs

A
Manipulation facile (petite molécule)
Réplication efficace dans une cellule vivante
Présence de sites de restriction
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16
Q

Caractéristique d’une banque génomique ou d’ADNc

A

Production de milliers de clones

Ne vise aucun gène en particulier

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17
Q

Caractéristique de gènes spécifiques

A

Formation d’une banque et criblage (identification de gènes)

Insertion du gène spécifique directement dans le vecteur (produit PCR digéré par enzyme de restriction)

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18
Q

Nommer 3 vecteurs de clonage

A

Plasmide
Phage
Chromosome bactérien artificiel

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19
Q

Les vecteurs plasmidiques possèdent…

A

Gènes de résistance (antibiotiques pour éviter que la bactérie se débarrasse du plasmide)
Sites de restriction spécifique

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20
Q

Quantité ADN cloné avec plasmide

A

10kb

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21
Q

Quantité ADN cloné avec phage

A

15kb

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22
Q

Avantages de prendre vecteur phagique

A

Facilement stockées et manipulées

Contient + d’ADN

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23
Q

Étapes vecteur phagique (6)

A
  1. Digestion de l’ADN génomique du donneur (couper avec enzyme de restriction)
  2. Digestion de l’ADN phagique
  3. Liaison de l’ADN recombinant (ADN ligase)
  4. Mélange in vitro de l’ADN et des composantes phagiques
  5. Formation de phages spontanément
  6. Étalement sur des bactéries sensibles
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24
Q

Qu’est-ce qu’un BAC

A

Chromosome bactérien artificiel
Gros plasmide dont la majorité des gènes ont été retirés
Seuls les gènes responsables de réplication autonome ont été conservés

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25
Q

Avantage d’utiliser un BAC

A

Très utile pour constituer les banques génomiques

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26
Q

Quantité ADN cloné avec BAC

A

100 à 300kb

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27
Q

Particularité avec les gènes eucaryotes dans un organisme étranger (3)

A
  • Reconnaissance du promoteur eucaryote
  • Présence d’introns
  • Modification de l’ADNm et de la protéine
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28
Q

Conséquence de la reconnaissance du promoteur eucaryote (particularité avec gène)

A

Pas de promoteur, alors pas d’ARN pol, alors pas ADN et pas de protéine

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29
Q

Conséquences de la présence d’intron (particularité avec gène eucaryote)

A

On doit enlever introns sinon codera pas la bonne protéine (trop grand, alors pas bonne séquence)

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30
Q

Conséquence de modification de l’ARNm et de la protéine (particularité avec gène eucaryote)

A

Modification post-transcriptionnelle

Les bactéries ne sont pas capables de faire ses modifications là

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31
Q

3 solutions pour exprimer gène eucaryote dans bactérie

A

Composition du vecteur d’expression bactérien
Utilisation d’ADNc en guise de gène
Utilisation d’un organisme eucaryote

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32
Q

Solution 1: Composition du vecteur d’expression bactérien

A

Problème: reconnait pas le promoteur
Solution: changer le promoteur (couper et coller nouveau)
MCS, il y a un promoteur bactérien juste en avant
Le promoteur bactérien permet l’expression et la contrôle

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33
Q

Exemple de promoteur bactérien

A

pGal, pBad (promoteur d’opéron de sucre, lactose, arabinose)

Hautement actif, très efficace, indicible en présence ou non de sucre

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34
Q

Solution 3: Utilisation d’un organisme eucaryote

Nommer les 4 organismes qui peuvent être utilisé

A

Levure
Oeuf fécondé,
Cellules animales ou végétales
Organisme végétal (OGM)

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35
Q

Levure

A

Organisme unicellulaire
Croissance rapide, utilisation facile, plasmide compatible avec certaines bactéries
800kb
YAC (yeast artificial chromosome) plasmide peut être modifié en chromo eucaryote (linéaire = chromo, rond = plasmide)
Reconnaissance promoteur et intron

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36
Q

Oeuf fécondé

A

Ovule, zygote, embryon
Micro-injection dans les cellules animales
Efficace pour souris, lapin, mouton, porc
3 à 10% efficacité
Injection ADN

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37
Q

Cellules animales ou végétales

A

Culture cellulaire in vitro
Transformation par électroporation pour faire transformation
Canon à gène (bombarder cellule végétale)
Plus rapide que choc thermique, le choc permet à l’ADN de rentrer

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38
Q

Identification de clones

4 étapes

A

Utiliser une sonde nucléique
15-20 nucléotides qui va détecter ce que tu cherches (quel clone a l’ADN qu’on veut)
1. Plaques multipliés qui contient tous les clones
2. Transférer tes clones sur membrane de nylon
3. Membrane de nylon dans ziploc, hybridé avec sonde
4. Identifier le clone qui est hybridé avec la sonde (fluorescent)

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39
Q

Cloner le gène est la première étape vers…

A

Une étude plus approfondie de la structure et de la fonction du gène
La création d’un système d’expression du gène (protéine codée)

40
Q

Qu’est-ce qu’un système d’expression

A

Organisme + ADN recombinant (vecteur + gène d’intérêt)

41
Q

But de l’étude des systèmes d’expression

A

Exprimer un gène (ARNm et/ou protéine)

42
Q

Qu’est-ce que le séquençage

A

C’est l’obtention de la séquence nucléotidique d’un gène et est souvent la suite logique de l’étude de celui-ci

43
Q

Qu’est-ce qu’une carte génomique

A

Séquençage de génome complet d’un organisme

44
Q

À quoi sert le séquençage

A

Comparer la séquence de pleins d’organisme

Vérifier la présence de mutation dans le gène dans un système d’expression

45
Q

Nommer 4 techniques visant l’ADN

A

Séquençage
PCR
STR/PTFR
Buvardage de Southern

46
Q

Nommer 3 techniques visant l’ARNm

A

Buvardage de Northern
RT-PCR
Biopuces ou tests sur microréseau à ADN

47
Q

Nommer 2 techniques visant la protéine

A

SDS-PAGE

Immunobuvardage de Western

48
Q

Qu’est-ce que le PCR

A

Synthétise des amorces spécifiques et on amplifie ce gène d’intérêt par la méthode du PCR (amplification chaine d’ADN par polymérase in vitro)

49
Q

Quand est-il possible d’utiliser la technique de PCR

A

Quand la séquence d’ADN est connue

50
Q

Pourquoi le PCR est une bonne technique

A

Fais des milliards de copies en quelques heures

C’est une percée biologique comparable au microscope (permet de visualiser l’ADN)

51
Q

De quoi avons-nous besoin pour polymérise un nouveau brin d’ADN (PCR)

A

ADN standard
Nucléotide (désoxyribonucléotides pour fabriquer de l’ADN)
Polymérase (ADN pol ADN dép) TAQ
Amorces (chaine de nucléotides)

52
Q

À quoi sert les amorces

A

Permet à la TAQ de s’accrocher, déterminer la section à amplifier

53
Q

Température TAQ travaille et résiste

A

Travaille à 75 et résiste à 99

54
Q

Nom de l’appareil pour faire PCR

A

Thermocycleur

55
Q

Nommer les températures pour le PCR (dans l’ordre)

A

90
environ 55
75

56
Q

Cycle de réplication PCR à 90

A

Étape 1: Dénaturation
Tellement de mouvement que les brins se séparent (liens H) pour que les amorces se collent
Ne dégrade pas l’enzyme

57
Q

Cycle de réplication PCR à 55

A

Étape 2: Hybridation

Moins de mouvement, alors les amorces peuvent se coller aux nucléotides

58
Q

Pourquoi ce n’est pas toujours la même température à l’étape 2 (PCR)

A

Dépends des amorces (le % en GC)

Bcp de GC = haute température

59
Q

Que se passe t-il si la température à l’étape 2 est trop basse (PCR)

A

L’amorce se colle n’importe où

19/20 nucléotides et on veut 20/20

60
Q

Cycle de réplication PCR à 75

A

Étape 3: Élongation
Polymérase arrive (température active TAQ)
Avance sur double brin (amorce + simple brin)
Polymérise le brin d’ADN
Cycle se répète 40x

61
Q

Quelle est la longueur de l’ADN qui est fabriqué (PCR)

A

Entre les deux amorces

62
Q

Comment peut-on vérifier la technique de PCR

A

Avec électrophorèse sur gel d’agarose

63
Q

À quoi sert l’électrophorèse sur gel d’agarose

A

Séparer les molécules d’ADN selon leur longueur

Visualiser l’ADN

64
Q

4 étapes de l’électrophorèse sur gel d’agarose

A
  1. Les fragments d’ADN sont placés dans un gel d’agarose
  2. Le gel est soumis à un courant électrique
  3. Les molécules d’ADN sont naturellement chargées négativement
  4. Plus les molécules d’ADN sont courtes, plus elles avancent rapidement
65
Q

À quoi sert STR/PTFR

A

Analyser les allèles dans une région connue

66
Q

STR définition et vrai nom

A

Short tandem repeat

Possède une longueur variable dans la population due à la répétition d’une courte séquence d’ADN

67
Q

Combien avons nous d’allèle

A

2

68
Q

Étapes pour STR

A
  1. Amplification d’un segment d’ADN (PCR)

2. Migration sur gel d’électrophorèse

69
Q

PTFR vrai nom

3 étapes

A

Polymorphisme de taille des fragments de restriction

  1. Amplification d’un segment d’ADN (PCR)
  2. Digestion avec enzyme de restriction
  3. Migration sur gel d’électrophorèse
70
Q

À quoi sert PTFR

A

Comparer le patron de digestion

Il est différent, mais même longueur

71
Q

Différence entre PTFR et STR

A
STR Longueur
PTFR Nature (site action enzyme de restriction)
72
Q

Pourquoi on n’analyse pas le génome complet avec l’électrophorèse

A

Nombre de fragments beaucoup trop important même si le génome complet peut être digéré par des enzymes de restriction

73
Q

Comment fonctionne le buvardage de Southern (les étapes)

A
  1. Digérer le génome complet avec enzyme de restriction
  2. Séparer par électrophorèse
  3. Transfert l’ADN sur la membrane de nylon
  4. Hybride avec la sonde d’ADN complémentaire
  5. Détecte (fluo ou x-ray)
74
Q

Southern, Northern, Westhern

A

Southern ADN
Northern ARN
Westhern protéine

75
Q

Pourquoi vérifier la présence d’ARNm après avoir cloné un gène

A

Pour vérifier que le gène est présent et s’il est exprimé (il s’est transcrit)

76
Q

Informations que donnent l’ARNm comparativement à l’ADN

A

ADN Tous les gènes que tu possèdent

ARNm Tous les gènes transcrits (gènes utilisés à ce moment là et de quoi ta cellule a besoin à ce moment là)

77
Q

RT-PCR

A

Reverse transcriptase
Plus rapide et plus spécifique que le buvardage de Northern
On cible l’ARNm d’un seul gène

78
Q

4 étapes de RT-PCR

A
  1. Isoler l’ARNm à différents stades ou conditions
  2. Transformer l’ARN en ADN avec ADN pol ARN dép (transcriptase inverse)
  3. Amplification PCR de l’ADNc d’intérêt
  4. Électrophorèse sur gel d’agarose
    (quantité, intensité relative (production ARNm) bande plus ou moins brillante)
79
Q

Solution 2: Utilisation d’ADNc en guise de gène

A

Problème: enlever intro
Solution: prendre transcriptase inverse
On prend ARNm (pas l’ARNprém qui a les introns) et on fait RT
On obtiens de l’ADN double brin qui est ADNc

80
Q

Pourquoi faut-il prendre ADNc au lieu ADN standard

2 raisons

A
  1. Enlever les introns
  2. Régler le problème de % de GC
    Mutation silencieuse pour ajuster % GC (code pour le même acide aminé) chaque espèce a des codons préférés (ARN transfert ce codon là alors meilleur rendement pour protéine)
81
Q

Différence entre banque génomique et banque d’ADNc

A

Banque génomique: TOUT le génome, junk ADN

Banque ADNc: Gènes exprimés dans les conditions actuelles (quelles protéines la cellule a besoin)

82
Q

Organisme végétal (OGM)

Étapes

A

Porter un gène d’intérêt à l’intérieur d’une plante avec bactérie

  1. Couper plasmide Ti avec enzyme de restriction
  2. Mettre gène d’intérêt (fait ADN recombinant)
  3. Mettre plasmide en contact avec plante (cellule abimée)
  4. Plasmide envoie son ADN et il va s’intégrer au génome
83
Q

Les biopuces ou tests sur microréseau à ADN

A

Utilise une amorce spécifique par gène déposée sur une lame de verre
Hybridation d’ADN récolté
- ADNc (voir niveau d’expression des gènes)
- ADN génomique (détection présence d’un ou plusieurs gènes spécifiques)
Utilisation de marqueurs fluorescents

84
Q

SDS-PAGE vrai nom et étapes

A

Électrophorèse sur gel de polyacrylamide

  1. Traitement des protéines: dénaturation et ajout de charge négatives (linéarisé la protéine)
  2. Migration de protéine sur un gel de polyacrylamide grâce à courant électrique
  3. Les plus petites vont les plus vites
85
Q

Immunobuvardage de Wester

A

Le gel de polyacrylamide est transféré sur une membrane

Hybridation avec des anticorps spécifiques à la protéine recherchée

86
Q

Qu’est-ce que sont des cellules souches

A

Cellule qui peuvent devenir n’importe quel autre type de cellule

87
Q

2 types de cellules souches

A

Totipotente: Toute (cellule pas différenciée, cellule souche embryonnaire)
Pluripotente: Plusieurs (moelle osseuse devient leucocyte ou eurycocyte)

88
Q

Différences et ressemblance entre cellule différenciée et souche

A

Ressemblance: ADN est pareil

Différence: Régulation est différente (chromatine, compaction)

89
Q

Provenance des cellules souches et problèmes

A

Adultes (juste pluripotente)
Pluripotente induite (traiter adultes)
SE d’embryons congelés (éthique)

90
Q

Définition thérapie génétique

A

Insérer un allèle normal dans les cellules somatiques des tissus affectés par mutation
Cellules se reproduisent avec le bon gène et guérison du patient (plus ou moins)
Mettre bon gène dans rétrovirus
Rétrovirus injecte le bon gène dans ADN

91
Q

Avec quoi fait-on de la thérapie génétique

A

Un rétrovirus, car il délivre le gène dans l’ADN en s’intégrant

92
Q

Risque thérapie génétique

A

On ne sait pas où s’insère le gène (milieu gène important, inactif ou peut réactivé une section inactive)

93
Q

Mode d’action thérapie génique classique (AHF)

A
  1. Lentivirus introduit le gène dans l’hémoglobine
  2. Prélève les cellules souches du patient
  3. Mise en contact des cellules avec le virus
  4. Destruction de la moelle osseuse
  5. Réinjection par voie sanguine des cellules souches modifiés
94
Q

3 composantes de CRISPR-Cas9

A
  • ARN guide (dire jusqu’à où couper)
  • ADN corrigé à introduire
  • Enzyme effectuant le clivage et le remplacement
95
Q

CRISPR-Cas9

A

Réparer gène et inactivé mauvais gène (introduire codon stop)
Insérer ADN où on veut

96
Q

Mode d’action CRISPR-Cas9 (AHF)

A
  1. Destruction moelle osseuse chez patient
  2. CRISPR-Cas9 sur cellule en culture
  3. Vérifie chaque cellule sur séquenceur à haut débit
  4. Sélection de la cellule corrigée
  5. Multiplie en culture
  6. Transfert au patient