Cours 7 - ADN extranucléaire (complet)

Question 1

Qu’est-ce que la transmission cytoplasmique?

Answer 1

Transmission de l’information génomique cytoplasmique (mitochondrial ou chloroplastique) de la cellule mère aux cellules filles via des proplastides.

Question 2

Vrai/Faux : seul le génome cytoplasmique paternel est transmis dans la transmission cytoplasmique

Answer 2

Faux, seul le génome cytoplasmique maternel

Question 3

Pourquoi dit-on que la transmission cytoplasmique se fait par ségrégation aléatoire?

Answer 3

Pcq les chloroplastes et mitochondries sont distribués au hasard lors de la division cellulaire (mitose ou méiose)

Question 4

Comparer les transmissions cytoplasmiques verticales et horizontales

Answer 4

Verticales : divisions mitotiques (mitose et méiose), division du cytoplasme aléatoire entre les cellules filles

Horizontales : transfert d’ADN cytoplasmique d’une cellule à l’autre, l’ADN transféré peut ensuite se répliquer dans la cellule receveuse

Question 5

Décrire un plasmide, et sa fonction

Answer 5

Chez les procaryotes, petites molécules d’ADN circulaire, avec une réplication indépendante du chromosome circulaire pouvant être transmis horizontalement et verticalement.

Non essentiel à la survie, mais apporte un avantage à la cellule, par exemple de la résistance à un antibiotique

Question 6

Y a-t-il une différence entre un plasmide et un épisome?

Answer 6

Oui, quoique très subtile : un épisome est un plasmide qui peut s’intégrer dans le chromosome

Question 7

Décrire le phénomène de conjugaison bactérienne

Answer 7

Transmission horizontale de plasmides par l’intermédiaire de pili sexuels.

Lors de la conjugaison, le plasmide F (facteur de fertilité, ou plasmide conjugatif) permet la formation de pili sexuels, qui servent de pont de conjugaison pour le transfert de l’ADN. Le plasmide F est un épisome qui s’intégrera au chromosome de la cellule receveuse.

Question 8

Vrai/Faux : la résistance bactérienne aux antibiotiques découle de la présence de plasmides R (de résistance) qui ne peuvent pas être transmis horizontalement

Answer 8

Partiellement vrai, ils peuvent être transmis horizontalement

Question 9

Vrai/Faux : le développement de plasmides R chez les bactéries fonctionne par sélection naturelle, dépendamment de la pression de sélection (importance de l’utilisation d’un antibiotique)

Answer 9

Vrai

Question 10

Donner 5 caractéristiques communes aux génomes mitochondrial et chloroplastique

Answer 10

1) Plusieurs copies par organite
2) Réplication indépendante du reste de la cellule
3) Transmission non mendélienne (uniparentale)
4) Forme circulaire
5) Séquences apparentées aux génomes bactériens

Question 11

Définir et décrire brièvement les étapes de l’endosymbiose

Answer 11

Endosymbiose est la théorie selon laquelle les mitochondries et chloroplastes proviennent d’ancêtres bactériens ayant vécu en symbiose avec une cellule hôte.

1) Première endosymbiose : une cellule eucaryote ancestrale incorpore une bactérie aérobie, et développe une relation symbiotique avec celle-ci au lieu de la dégrader. Cette bactérie (qui deviendra mitochondrie) permet à la cellule hôte de créer de l’énergie à partir de l’oxygène, ce qui est un avantage.
2) Deuxième endosymbiose : certains des eucaryotes ayant fait une première endosymbiose incorporent une 2e bactérie, cette fois photosynthétiques. Cette bactérie (qui deviendra chloroplaste) permet à la cellule hôte de créer de l’énergie à partir de la lumière, ce qui est un avantage.

Question 12

Donner les preuves microscopiques appuyant la théorie d’endosymbiose

Answer 12

1) Double et triple membrane, l’externe résulterait de l’endocytose.
2) Propre génome, qui est circulaire et compacté comme procaryotes
3) Propre machinerie de transcription et traduction, implique protéines homologues aux procaryotes
4) Divisent pas fission indépendante de la cellule hôte
5) Ont tous chaînes de transport d’électrons membranaires

Question 13

Donner la preuve génétique appuyant la théorie d’endosymbiose, définir

Answer 13

Phylogénétique, comparaison des séquences de gènes homologues entre mitos et chloros et autres bactéries permettent de retracer l’histoire des mutations et de l’évolutions des espèces

Question 14

Définir phylogénie et arbre phylogénétique

Answer 14

Phylogénie : discipline scientifique concentrée sur la résolution des relations évolutives entre les organismes

Arbre phylogénétique : représentation schématique de la descendance des espèces, ou les points de convergence sont des ancêtres communs

Question 15

Quels sont les deux caractères utilisables pour réaliser des phylogénies?

Answer 15

Morphologie (phylogénie morphologique) et séquences d’ADN (phylogénie moléculaire)

Question 16

Vrai/Faux : tous les phénotypes affectant les chloros et mitos proviennent de leur génome propre

Answer 16

Faux, la majeure partie des gènes codant des protéines mitos et chloros sont nucléaires.

Question 17

Définir hétéroplasmie

Answer 17

Coexistence de plusieurs génomes différents dans la même cellule, à cause de la présence de plusieurs mitochondries par cellule.

Question 18

Vrai/Faux : chaque cellule contient de 1000 à 3000 mitos

Answer 18

Vrai

Question 19

Vrai/Faux : la transmission des génomes mitos et chloros chez les eucaryotes se fait comme chez les procaryotes

Answer 19

Vrai, mais pas de plasmides à transmettre horizontalement chez les eucaryotes

Question 20

Décrire les deux hypothèses de l’évolution réductive (déplacement des gènes vers le noyau) de l’ADN mito et chloro

Answer 20

1) Des radicaux libres : fonction énergétique des mitos et chloros produirait des radicaux libres hautement mutagènes, donc relocaliser les gènes vers le noyau permettrait d’éviter cette toxicité
2) Du cliquet de Muller : transmission maternelle et absence de recombinaison fait en sorte que la probabilité de conservation de mutations nuisibles est plus forte dans les mitos et chloros que dans le noyau.

Question 21

Vrai/Faux : la majorité des protéines mitos et chloros sont codées dans le noyau

Answer 21

Vrai

Question 22

Comparer l’ADN nucléaire et mito chez l’humain

Answer 22

ADN mito : plusieurs mitos par cellule, copies multiples maternelles, 37 gènes

ADN nucléaire : un noyau par cellule, 2 copies parentales, milliers de gènes

Question 23

Expliquer la signification de co-évolution et co-adaptation des mitos et du noyau

Answer 23

Les éléments codés par le génome nucléaire et mito évoluent et s’adaptent simultanément, l’un selon l’autre, pour avoir un fonctionnement mito optimal

Question 24

Comment appelle-t-on la communication de mito vers noyau

Answer 24

Signalisation rétrograde

Question 25

Vrai/Faux : la transmission uniparentale (maternelle) nuit à la co-évolution et la co-adaptation des génomes nucléaire et mito

Answer 25

Faux, elle sert à la maintenir en ne mélangeant pas les mitochondries des deux parents

Question 26

Décrire les deux mécanismes qui s’assurent de la transmission mito uniparentale

Answer 26

1) Pré-fécondation : destruction des mitos paternelles avant la fécondation
2) Post-fécondation : même chose, mais après fécondation

Question 27

Vrai/Faux : la transmission mito paternelle est impossible

Answer 27

Faux, il s’agit d’une erreur très rare, qui présente une exception

Question 28

Vrai/Faux : une maladie du génome mito sera transmis par un père atteint à tous ses enfants, expliquer

Answer 28

Faux, à aucun, parce qu’on se rappelle que la transmission des mitos est uniparentale, de la mère. Donc une mère atteinte transmettra à tous ses enfants

Question 29

Définir Ève mitochondriale

Answer 29

Ancêtre commun le plus récent de l’espèce humaine, découvert par comparaison de son génome mito

Question 30

Quelles seraient les applications du génome mito en médecine légale?

Answer 30

Retrouver les descendants d’une mère en comparant leur génome mito. Il devrait être très semblable par rapport à une comparaison avec des non-descendants.