Organisation génomique

Question 1

Décrire le paradoxe de la valeur C.

Answer 1

La valeur C correspond à la quantité d’ADN dans un génome haploide. À première vue, on devrait s’attendre à ce que cette valeur augmente en fonction de la complexité de l’organisme. Toutefois, cette corrélation est plutôt faible.

Question 2

Qu’est-ce qui peut expliquer le paradoxe de la valeur C?

Answer 2

Les différents types de séquences dans un génome.

Question 3

Quels sont les 5 types de séquences généralement retrouvées dans un génome eucaryotique?

Answer 3

Séquences répétées inversées, séquences hautement répétitives, séquences modérément répétitives, séquences d’ADN non-répétitives, duplication de segments.

Question 4

Décrire ce que sont les séquences répétées inversées.

Answer 4

Peu abondantes (jusqu’à 10% du génome)

Peuvent former des structures cruciformes très stables.

Question 5

Décrire ce que sont les séquences hautement répétitives (aussi appelées séquences simples).

Answer 5

Très petites séquences homologues (mais pas nécessairement identiques) qui sont très hautement répétées.

Microsatellites: 1 à 3 nt répétés

Minisatellites: 14 à 500 nt répétés

Question 6

Expliquer l’utilisation des microsatellites en médecine légale.

Answer 6

On peut aisément différencier deux individus en comparant la séquence de certaines régions de leur ADN répétitif car ces régions sont hautement polymorphiques.

On observe donc le patron de répétitions de STR du suspect par rapport à l’ADN de la scène de crime.

Question 7

Décrire ce que sont les séquences modérément répétitives.

Answer 7

Séquences pouvant être répétées de cent jusqu’à plusieurs milliers de fois.

Dispersées dans le génome.

La majorité sont des rétrotransposons.

45% du génome humain est constitué de rétrotransposons.

Question 8

Quels sont les 2 types principaux de rétrotransposons?

Détailler.

Answer 8

Ceux à LTR (long terminal repeat).

Ceux sans LTR:

• LINES
• SINES
• SVA

Question 9

Décrire ce que sont les LINEs (Long Interspersed Nuclear Elements).

Answer 9

Mesurent 6 à 8 kb.

Encodent les protéines requises pour leur réplication.

Transcrits générés par ARN pol 2.

ARN migre vers cytoplasme, s’associe à des protéines, migre vers le noyau et est transcrit en ADN. Insertion dans un intron par le biais d’une intégrase.

La plupart sont non-fonctionnels à cause de mutations.

Question 10

Décrire ce que sont les SINEs (Short Interspersed Nuclear Elements).

Answer 10

100 à 400 pb.

Transcrits générés par ARN pol 3.

Ne codent pas pour des protéines.

Dépendent des protéines de L1 pour leur transposition.

Question 11

Décrire ce que sont les rétrotransposons LTR.

Answer 11

Rétrotransposons qui se propagent de manière similaire aux rétrovirus. La plupart seraient inactifs.

Question 12

Quels sont les 3 transposons les plus actifs chez l’humain?

Answer 12

AluY, SVA, L1

Question 13

Quel est l’impact d’un transposon actif chez l’humain?

Answer 13

Une insertion au sein d’un gène peut provoquer son inactivation. Cela peut résulter en une maladie génétique ou un cancer.

De plus, les nouvelles insertions augmentent le polymorphisme du génome humain.

Question 14

Décrire ce que sont les séquences d’ADN non-répétitives.

Answer 14

Séquences qui englobent la plupart des gènes structuraux, incluant les introns.

Question 15

Décrire ce que sont les duplications de segments.

Answer 15

Blocs de 1 à 200 kb d’ADN qui ont été copiés une ou plusieurs fois dans diverses régions du génome.

Elles constituent environ 5% du génome humain.

Question 16

Est-ce que les gènes sont uniformément répartis sur les chromosomes?

Answer 16

Non. Cela varie de 0 à 64 gènes par 100 kb.

Question 17

Quelle est la part de l’épissage alternatif vis-à-vis le nombre de protéines pouvant être encodées chez un organisme?

Answer 17

On estime que 80% des épissages alternatifs mènent à des protéines différentes.

Chez l’humain, cela veut dire environ 50,000 protéines différentes.

Question 18

Est-ce que l’on connait la fonction de tous les gènes du génome humain?

Answer 18

Non. Près de 24% sont inconnus.

Question 19

Comment sont organisés les gènes arrangés en tandem?

Answer 19

Une unité transcriptionnelle et un espaceur non transcrit.

Question 20

80 à 90% de la masse de tous les ARNs dans une cellule sont des ARNr. Quelle est l’implication de cette abondance?

Answer 20

Le nombre de gènes nécessaires pour synthétiser tous ces ARNs est élevé.

Les gènes codant pour les ARNr sont souvent arrangés en tandem.

Les unités transcriptionnelles peuvent comporter des espaceurs transcrits.

Question 21

Comment sont organisés les gènes d’histones?

Answer 21

5 types sont présents en un même nombre de copies.

Ne possèdent jamais d’introns.

Ceci permet la synthèse rapide et groupée durant le cycle cellulaire.

Question 22

Quel est le principal mécanisme de duplication et d’homogénéisation des gènes?

Answer 22

Le crossing-over non réciproque.

Question 23

Quelle est la principale conséquence du crossing-over non réciproque?

Answer 23

Augmentation du nombre de gènes dans un groupe de gènes (accumulation de duplications).

Question 24

Qu’est-ce que la conversion de gènes?

Answer 24

Processus apparenté à la réparation de l’ADN qui permet de corriger la séquence d’un gène proximal.

Question 25

De quelles façons des gènes peuvent-ils être amplifiés?

Answer 25

Amplification via cercles extrachromosomiques

Cellules polyploides (tissue-specific amplification)

Amplification non programmée suite à l’introduction d’un médicament (souvent vu en chimiothérapie)

Question 26

Quel problème peut survenir lorsqu’on veut introduire un gène chez une bactérie?

Answer 26

Si le gène est interrompu par un ou des introns, la bactérie ne possède pas la machinerie requise pour faire l’épissage. Il faudrait donc utiliser de l’ADNc obtenu à partir d’ARNm ou faire une synthèse chimique.

Question 27

Comment appelle t’on la technique de clonage avec ARNm?

Answer 27

RT-PCR (reverse transcription PCR)

On utilise un RNAse pour dégrader l’ARN de l’hybride.

Question 28

De quoi sont formées les familles de gènes?

Answer 28

Copies plus ou moins homologues d’un gène.

Celles-ci proviennent de duplication d’un gène ancestral.

La taille des familles de gènes tend à augmenter avec la taille du génome.

Question 29

Est-ce que tous les gènes sont essentiels?

Pourquoi?

Answer 29

Non. Dans certains cas, près de 90% ne le sont pas.

Cela s’explique par le nombre important de duplications.

Également, une fonction peut être remplie par plus d’un gène.

Question 30

Qu’est-ce que la thalassémie?

Answer 30

La maladie héréditaire la plus fréquente chez l’humain.

Anémie résultant d’un défaut de synthèse des chaînes de globine.

Souvent fatal à l’état homozygote.

Résistance à la malaria chez les hétérozygotes.