Ingénieurie des macromolécules Flashcards
citer différents types d’acides nucléiques (11)
ADN génomique /plasmidique / Chloroplastique
ARN génomique /ribosomique/ transfert/
SnARN
SnoARN
SiARN
MiARN
ribonucléase P
Les molécules d’ADN diffèrent par
- Le nombre de chromosomes :
- 1 chromosome (bactérie) ou molécule (virus);
- plusieurs chromosomes pour les cellules animales ou végétales (78 chez le poulet, 48 chez
la pomme de terre, 50 chez Ananas, 46 chez homme) - La longueur : quelques millions de nucléotides ou plusieurs milliards pouvant être repartis
sur différents chromosomes - La forme : linéaire ou circulaire
- La localisation dans la cellule : dans une enveloppe ou non
- La séquence nucléotidique : caractéristique de chaque molécule d’ADNa
Donner des caracteristique des virus
- Incapables de se reproduire seuls et d’effectuer des synthèses
- possèdent les acides nucléiques les plus courts
- Ils existent des virus à ADN et à ARN simple ou double
brins
donner des caracteristique des procaryotes
- ADN localisé dans le cytoplasme où il constitue l’unique
chromosome - Présence d’ADN sous forme de plasmides : petits
fragments d’ADN circulaires à côté du chromosome et
indépendants de celui-ci qui confèrent des propriétés
supplémentaires à la bactérie telles que les résistances au antibiotiques
donner des caractéristiques des eucaryotes
- Génome composé de chromosomes
- Chaque chromosome formé d’une seule
molécule d’ADN - Différents niveaux de condensation de l’ADN
(histones, nucléosomes, solénoides)
citer les catégorie de l’ADN nucléaires retrouver dans le noyaux et hors noyaux dans les cellules eucaryotes
- L’ADN unique
- L’ADN satellite
- L’ADN répétitif dispersé
- ADN hors noyau :
- ADN mitochondrial
- ADN chloroplastique
Quel sont les ARN qui assure et contrôle l’expression des gènes ainsi que leurs pourcentage
- ARN des ribosomes (ARNr) 80% de la totalité des ARN de la cellule
-ARN de transfert (ARNt) 15%
-ARN messagers (ARNm) <5%
-ARN nucléaires ou snRNA, small nuclear RNA, rôle dans les processus de maturation des ARNm <1%
-SiRNA <1%
quel est le role de l’ADN codant et non codant
ADN codant :
- Support de l’information génétique
ADN non codant/séquences
répétées/introns :
- Rôle encore mal connu.
- Pourrait jouer un rôle dans la régulation de la transcription et la maturation des ARN ou dans l’organisation et la maintenance du génome
quel sont les fonction biologique de l’ARNm
« copies de
travail » de l’ADN
quel sont les fonction biologique de l’ARNt
- Rôle dans la synthèse peptidique.
- Adaptateur entre ARNm et AA.
- Liaison à un AA en 3’
quel sont les fonction biologique de l’ARNr
- Rôle structural dans les ribosomes.
- Rôle catalytique (Ex: ribonucléase P ou splicéosome responsable de
l’épissage des introns)
quel sont les fonction biologique dee petit ARN
- Rôle structural
- Rôle catalytique (ribozymes)
- Contrôle de l’information
génétique (ARN interférents)
quel sont les fonctions biologique des nucléotides et notament de l’ATP
- Transfert de phosphates
- Métabolisme énergétique
quel sont les fonctions biologique du NAD, FAD* et autres dérivés
nucléotidiques
- Transfert d’électrons
- Coenzymes
- Intermédiaires métaboliques
quel sont les fonctions biologique du AMPc, GMPc
- Seconds messagers
- Signalisation cellulaire
quel sont les fonctions biologique du UDP-glucose, ADP-glucose, UDP-galactose,…
- Participation à la
synthèse de polyosides (synthèse
de glycogène, de cellulose ou d’amidon)
donner un type d’enzyme de restriction et leurs fonctions
Endonucléases de restriction
habituellement d’origine bactérienne coupant l’ADN double
brin par clivage de deux fonctions phosphodiesters au niveau de séquences
nucléotidiques spécifiques (sites de restriction de 4 à 8 pb)
- génère deux types de coupure :
*les coupures à bouts francs (blunt ends) :l’enzyme coupe au même niveau sur les deux brins d’ADN
*les coupures à bouts collants (cohesive ends) décalés l’un par rapport à l’autre sur les deux brins.
Quelles sont les conditions nécessaires pour que l’ADN polymérase fonctionne ?
L’ADN polymérase nécessite une matrice d’ADN monobrin, une amorce d’environ 20 nucléotides avec une extrémité 3′OH libre, des dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) et un ion magnésium (Mg2+) pour catalyser la formation d’une nouvelle chaîne d’ADN.
Quelle est la différence entre les ADN polymérases ADN-dépendantes et ARN-dépendantes ?
Les ADN polymérases ADN-dépendantes catalysent la synthèse de l’ADN à partir d’une matrice d’ADN monobrin, tandis que les ADN polymérases ARN-dépendantes, comme les transcriptases inverses, permettent la synthèse d’ADNc à partir d’une matrice ARN (généralement de l’ARNm).
Pourquoi la Taq ADN polymérase est-elle couramment utilisée en PCR ?
La Taq ADN polymérase est couramment utilisée en PCR car elle est thermostable, ce qui signifie qu’elle résiste à des températures élevées nécessaires pour dénaturer l’ADN, ce qui est essentiel lors des cycles de chauffage en PCR.
Quel est le rôle de l’amorce (oligonucléotide) dans la réaction de polymérisation de l’ADN ?
L’amorce sert à fournir une extrémité 3′OH libre à partir de laquelle l’ADN polymérase peut ajouter des nucléotides pour former une nouvelle chaîne d’ADN. Sans amorce, l’ADN polymérase ne pourrait pas initier la synthèse.
On utilise CRISPR CAS dans quel dommaine
recherche fondamentale en biologie, santé,
agronomie et bioproduction.
a quoi sert Cas 12
elle peut modifier simultanément plusieurs séquences, pour agir sur l’épigénome et agit comme système de détection d’ADN, notamment dans le cadre de tests diagnostiques
a quoi sert Cas 13
coupe l’ARN et non l’ADN, ce qui en fait un outil intéressant de
détection d’ARN, y compris infectieux, et ouvre la possibilité d’agir sur le transcriptome.
de quoi depend mes technique de separation des acides nucléiques
- du type cellulaire utilisé (cellules de mammifères, algues, plantes terrestres, bactéries,
virus…), - du matériel de départ (organe entier, tissu, culture cellulaire, sang…),
- du résultat escompté (pureté, temps de préparation…),
- des applications envisagées (PCR, RT-PCR, clonage, NGS…)
Pourquoi utilise-t-on des détergents comme le dodécylsulfate de sodium (SDS) ou le Triton dans l’extraction de l’ADN ?
Les détergents sont utilisés pour lyser les cellules, c’est-à-dire pour briser les membranes cellulaires et libérer l’ADN. Ces détergents dégradent les lipides des membranes, permettant l’accès à l’ADN.
Quel est le rôle de la protéinase K dans le processus d’extraction de l’ADN ?
La protéinase K dégrade les protéines qui pourraient être présentes dans le lysat cellulaire, facilitant ainsi la purification de l’ADN. Elle est ajoutée dans le tampon de lyse pour éliminer les protéines contaminantes.
Pourquoi utilise-t-on un mélange phénol/chloroforme lors de l’extraction de l’ADN ?
Le mélange phénol/chloroforme permet la déprotéinisation de l’ADN. En l’ajoutant au lysat, les protéines se séparent de l’ADN et se retrouvent dans la phase organique (phénol-chloroforme), tandis que l’ADN reste dans la phase aqueuse.
Pourquoi l’ADN est-il précipité à l’éthanol ou à l’isopropanol ?
L’ADN est précipité par l’éthanol ou l’isopropanol pour le concentrer et le récupérer sous forme solide. L’ajout de ces alcools entraîne la dénaturation de l’ADN, ce qui le rend insoluble dans la solution et permet ainsi sa récupération.
Comment peut-on quantifier l’ADN après extraction et comment vérifier sa pureté ?
L’ADN extrait est quantifié en mesurant l’absorbance à 260 nm (DO260), et la pureté est vérifiée en comparant l’absorbance à 260 nm et à 280 nm (DO280). Le rapport DO260/DO280 est utilisé pour estimer la contamination protéique. Un rapport entre 1,8 et 2 suggère que l’ADN est relativement pur, avec une contamination protéique minimale.
Quel est l’avantage d’utiliser des kits prêts à l’emploi pour l’extraction de l’ADN ?
Les kits prêts à l’emploi simplifient et standardisent le processus d’extraction de l’ADN. Ils contiennent les réactifs nécessaires, ce qui réduit le risque d’erreurs et améliore la reproductibilité des résultats.
Pourquoi utilise-t-on une combinaison de solvants organiques, de détergents et de sels chaotropiques dans l’extraction de l’ARN ?
La combinaison de solvants organiques comme le phénol et le chloroforme, de détergents (SDS, N lauryl sarcosine) et de sels chaotropiques (comme le guanidium thiocyanate) permet de dénaturer les protéines, d’inactiver les RNases et d’extraire les lipides. Cela aide à préserver l’intégrité de l’ARN tout en éliminant les contaminations.
Quel est l’objectif de l’utilisation du mélange phénol/chloroforme dans l’extraction de l’ARN ?
Le mélange phénol/chloroforme est utilisé pour séparer l’ARN de l’ADN et des autres contaminants. Cette étape augmente la pureté de l’ARN isolé en éliminant l’ADN génomique et d’autres substances qui pourraient interférer avec les analyses suivantes.
Pourquoi l’ARN est-il précipité à l’éthanol ou à l’isopropanol ?
L’ARN est précipité par l’éthanol ou l’isopropanol pour le concentrer et le récupérer sous forme solide. Cela permet de purifier davantage l’ARN et de le préparer pour une analyse ultérieure, tout en éliminant l’eau et les contaminants solubles.
Comment la pureté et la qualité de l’ARN sont-elles mesurées ?
La pureté de l’ARN est mesurée par la détermination de l’absorbance à 260 nm et 280 nm. Un rapport DO260/DO280 supérieur à 1,8 indique un ARN de bonne qualité, avec peu de contamination protéique. La qualité de l’ARN peut également être évaluée par électrophorèse en gel d’agarose, où l’absence d’ADN (pas de coloration au niveau du puits) et l’absence de “smear” (indiquant de l’ARN dégradé) sont des signes de bonne qualité.
Pourquoi utilise-t-on un kit prêt à l’emploi pour l’extraction de l’ARN dans les laboratoires ?
Les kits prêts à l’emploi simplifient et standardisent le processus d’extraction de l’ARN, en fournissant tous les réactifs nécessaires dans un format préconfiguré. Cela améliore la reproductibilité des résultats, réduit le risque d’erreurs et permet d’extraire l’ARN de manière plus rapide et efficace.
Pourquoi les molécules d’ADN migrent-elles vers l’anode en électrophorèse ?
Les molécules d’ADN portent des charges négatives en raison des groupements phosphate présents dans leur structure. Comme les anions migrent vers l’anode (pôle positif), l’ADN se déplace dans cette direction lors de l’électrophorèse.
Pourquoi les petites molécules d’ADN migrent-elles plus loin dans un gel d’électrophorèse ?
Les petites molécules d’ADN migrent plus rapidement et donc plus loin dans le gel d’électrophorèse, car elles rencontrent moins de résistance que les grandes molécules. Le gel fonctionne comme un tamis qui freine davantage les grandes molécules.
Quel est le rôle des intercalants comme le bromure d’éthidium (BET) ou le SyBrGreen dans l’électrophorèse ?
Les intercalants comme le BET ou le SyBrGreen se lient aux bases de l’ADN, rendant les molécules d’ADN fluorescentes. Cela permet de visualiser l’ADN sous UV après électrophorèse.
Pourquoi utilise-t-on des gels d’agarose ou d’acrylamide pour l’électrophorèse de l’ADN ?
Les gels d’agarose ou d’acrylamide servent de support pour l’électrophorèse. Ils permettent de séparer les fragments d’ADN en fonction de leur taille, créant un réseau poreux qui freine plus les grandes molécules et permet une séparation efficace.
c’est quoi la PCR et sa sert a quoi
La technique de polymérisation en chaîne (Polymerase Chain Reaction ou PCR)
consiste en une amplification in vitro d’une courte séquence d’ADN située entre
deux oligonucléotides de synthèse d’environ 20 nucléotides (encore appelés
amorces ou primers) grâce à l’utilisation d’une ADN polymérase thermostable : la
Taq polymérase.
* Technique majeure de biologie moléculaire permettant l’obtention d’une grande
quantité de matériel nucléique à partir d’une séquence d’ARN ou d’ADN dont on ne
possède que des quantités infimes.
* L’ensemble de la réaction d’amplification est constitué d’une succession d’une
trentaine de cycles, eux-mêmes constitués de trois étapes: dénaturation, hybridation
et polymérisation.
quel sont les étapes de la PCR
1) Dénaturation :
Température : 94-98°C
Cette étape consiste à séparer les deux brins de l’ADN cible en chauffant le mélange. L’ADN double-brin se dénature pour devenir deux brins simples.
2) Hybridation (ou amorçage) :
Température : 50-65°C
Lors de cette étape, les amorces (courts brins d’ADN complémentaires) se lient aux brins d’ADN simples, permettant à la polymérase de commencer la synthèse de nouveaux brins d’ADN.
3) Élongation (ou extension) :
Température : 72°C (température optimale pour la Taq polymérase)
La polymérase, généralement la Taq polymérase, ajoute des nucléotides complémentaires à partir des amorces, prolongeant ainsi le brin d’ADN et amplifiant la séquence cible.
en quoi consiste la RT PCR
amplifier des séquences d’ARN
On fait précéder la réaction
d’amplification proprement dite
par une réaction de transcription
inverse grâce à une transcriptase
inverse (ou Reverse Transcriptase,
RT) qui transforme l’ARN en ADNc
simple brin.
* Puis sera réalisé l’ensemble de la
réaction d’amplification constitué
d’une succession d’une trentaine de
cycles de PCR.
Comment la PCR en temps réel permet-elle de quantifier l’ADN ?
La PCR en temps réel mesure la quantité de fluorescence émise pendant l’amplification de l’ADN. La quantité de fluorescence est directement proportionnelle à la quantité de produits d’amplification, ce qui permet de quantifier l’ADN à chaque cycle de la réaction.
Quel rôle joue la cinétique de la réaction dans la PCR en temps réel ?
La cinétique de la réaction dans la PCR en temps réel permet de suivre l’évolution de l’amplification de l’ADN au fil du temps. En mesurant la fluorescence à chaque cycle, il est possible de déterminer à quel moment de la réaction les produits d’amplification commencent à s’accumuler, ce qui permet une quantification précise.
Quel est le but du séquençage de l’ADN ?
Le séquençage de l’ADN permet de déterminer la succession linéaire des bases azotées (A, C, G et T) dans la molécule d’ADN. Cette lecture permet d’étudier l’information biologique contenue dans la séquence d’ADN.
Qu’est-ce que le séquençage de 2ème génération (NGS) et comment diffère-t-il des anciennes méthodes ?
Le séquençage de 2ème génération, également connu sous le nom de Next-Generation Sequencing (NGS), regroupe des technologies modernes de séquençage à haut débit, telles que Illumina, Roche, et Ion Torrent. Il permet de séquencer l’ADN et l’ARN plus rapidement et de manière plus économique que les anciennes méthodes comme celles de Sanger.
Quelles sont les technologies de séquençage les plus utilisées dans la 2ème génération et pourquoi sont-elles privilégiées ?
La technologie Illumina est actuellement la plus utilisée dans la 2ème génération de séquençage. Elle est privilégiée en raison de sa rapidité, de sa précision et de sa capacité à traiter un grand nombre d’échantillons à faible coût.
Qu’est-ce que le séquençage de 3ème génération et quels sont ses avantages ?
Le séquençage de 3ème génération, comme la technologie Oxford Nanopore, permet de réaliser un séquençage avec des lectures longues (long reads). Cela permet de séquencer des fragments plus longs d’ADN et d’obtenir une meilleure résolution des séquences complexes, ce qui est un avantage par rapport aux technologies de 2ème génération.
c’est quoi les OMICS et quels sont les plus courants
Les « Omics » correspondent aux disciplines s’intéressant à l’analyse globale des macromolécules au sein d’une cellule ou d’un organisme.
Les plus courants sont:
* Génomique : Étude du génome, c’est-à-dire l’ensemble des gènes d’un organisme.
- Transcriptomique : Étude de l’ensemble des ARN (transcriptome) produits par une cellule ou un organisme à un moment donné.
- Protéomique : Étude des protéines exprimées dans une cellule ou un organisme à un moment donné.
- Métabolomique : Étude des métabolites présents dans une cellule, un tissu ou un organisme.
a quoi fait reference la “panomics” ou “omique intégrative
c’est une approche qui combine plusieurs types d’analyses omiques (comme la génomique, la transcriptomique, la protéomique, la métabolomique, etc.) pour obtenir une vision globale et intégrée d’un organisme ou d’un processus biologique. L’idée est de relier et d’analyser les données issues de différentes “omics” afin de mieux comprendre les interactions complexes au sein d’un système biologique.
