2.1 COURS_Mécanismes de base de la génétique moléculaire Flashcards
(140 cards)
1
Q
que retrouve-t-on dans toutes les bases ? donner les 2 types de bases
A
désoxyribose et phosphate
- purines :adénine + guanine
- pyrimidines : thymine + cytosine
2
Q
donner le nombre de ponts H formés entre les bases
A
AT : 2 ponts
CG : 3 ponts
3
Q
qu’assurent les ponts H ?
A
assurent la spécificité et la stabilité de l’ADN
4
Q
pour quoi est essentielle la complémentarité des brins ? (3)
A
- réplication
- transcription
- réparation
5
Q
grâce à quoi est condensé l’ADN ?
A
nucléosomes
6
Q
décrire un nucléosome et dire combien de fois l’ADN s’enroule autour
A
octamère : H2A, H2B H3 et H4 2 fois
ADN s’enroule 2 fois
7
Q
VRAI ou FAUX : les histones sont fixes
A
FAUX : peuvent avoir des modifications post-traductionnelles pour modifier le niveau de condensation de l’ADN
8
Q
donner les 2 autres niveaux (supérieurs) de condensation de l’ADN
A
- solénoïde : fibre de 30nm
- boucles d’ADN lors que l’interphase
9
Q
à quel moment la condensation de l’ADN est-elle la plus grande ?
A
métaphase
10
Q
la condensation varie d’une région de l’ADN à une autre, donner le facteur principal de cette variation
A
contenu riche en CG (3 ponts H) : régions plus condensées donc moins exprimées
11
Q
donner une modification épigénétique et la décrire
A
méthylation : ajout de groupement méthyle (CH3) sur la cytosine
12
Q
où se fait souvent la méthylation ?
A
arrangements CPG : îlots avec des séquences AG en continu
13
Q
quelle principale enzyme est responsable de la méthylation ?
A
ADN-méthyltransférase
14
Q
quel est l’effet de la méthylation des C sur la région ? l’acétylation ?
A
méthylation : rend la région inactive
acétylation : rend la région active
15
Q
l’épigénétique est un processus dynamique, quelle XP le prouve ?
A
jumeaux identiques : 1 envoyé dans l’espace, crée des différences épigénétiques qui parfois sont renversées quand le jumeau revient sur Terre
16
Q
que peut causer l’épigénétique ?
A
mutations dans le génome
17
Q
que peut-il se passer lorsqu’il y a une mutation dans une région codante ?
A
changements dans la protéine finale donc causer des problèmes physiologiques ou lors du développement
18
Q
donner 5 variations épigénétiques
A
- désaminations : méthyle-C devient T, C devient U, A devient hypoxanthine et s’associe avec C plutôt que T
- akylation : G s’apparie avec T
- bases analogues
- dépurination (perte de la base, mène à sa délétion)
- dimères de T : provoqué par UV, peuvent être réparés par la machinerie de réparation mais devient insuffisant quand en trop grand nombre
19
Q
définir un chromosome
A
molécule continue d’ADN condensée en chromatine
20
Q
définir un télomère
A
séquence répétée du chromosome retrouvé à chaque extrémité pour maintenir ses parties codantes
21
Q
qui crée les télomères et quel est le risque de ces protéines ?
A
télomérases : leur activation peut causer des cancers
22
Q
comment varie le contenu génétique ?
A
plus les chromosomes sont grands plus ils ont de contenu génétique et inversement
23
Q
quels chromosomes ont le moins de gènes (3) ? que remarque-t-on ?
A
13, 18 et 21 : souvent observés en trisomie (viables) dû à leur faible nombre de gènes
24
Q
définir un gène
A
unité d’information du génome qui mène à la production d’un produit fonctionnel : ensemble ils forment le génome
25
qu'est-ce que le protéome ?
ensemble des protéines codées par le génome
26
que permet la redondance du code génétique ?
marge de manoeuvre pour la traduction
27
donner les 6 zones d'un gène
- promoteur
- régions transcrites et non-traduites en 5' et 3'
- codon d'initiation et terminaison
- exons
- introns
- signal de polyadénylation
28
définir le promoteur
initie la transcription, plusieurs séquences peuvent l'initier
29
définir un exon
région traduite et codante du gène, responsable de la structure d'une protéine
30
définir un intron (3)
- région non traduite
- entre les exons
- peut avoir des séquences régulatrices qui peuvent influencer l'expression d'un gène
31
donner les autres noms pour le brin transcrit et non-transcrit
transcrit : brin non codant / antisens
| non-transcrit : brin codant / sens
32
définir la transcription
synthèse d'un ARN complémentaire au brin transcrit
33
que fait la boîte TATA et donner sa localisation
peut réguler le niveau de transcription des gènes
| en amont du promoteur
34
quels sont les modifications de l'ARN pendant la transcription ?
ajout de la coiffe (G méthylé) en 5' et queue poly-A en 3'
35
quel est le rôle de la coiffe ?
rôle dans la dégradation de l'ARNm et le recrutement des ribosomes
36
décrire l'épissage d'un ARNm
retire les introns et garder les exons pour la traduction
37
de quoi dépend l'épissage ? qu'est-ce que ça implique ?
jonctions intron-exon : plusieurs sites d'épissage possibles dans un même ARN donc 1 ARN peut être traduit en plusieurs protéines
38
comment sont appelés des sites d'épissage régulièrement utilisés ? que se passe-t-il s'ils sont modifiés ?
forts
| modifie l'épissage donc la protéine résultante
39
définir les pseudogènes
concept théorique qui sert surtout dans l'évolutionnaire : séquence de gène similaire aux gènes connus mais sans utilité définie
40
donner les théories sur l'origine des pseudogènes (4)
- duplication
- transcription inverse
- perte de fonction d'une gène autrefois actif
- gène non fonctionnel de la séquence de référence
41
définir un ARN non-codant
séquence qui ne code pas pour une protéine mais interfère dans les processus moléculaires / cellulaires
42
que font les ARN longs non-codants ? (3)
- modifie la chromatine
- joue dans la modulation de la polymérase II
- interfère avec la transcription
43
que font les miARN ? (4)
- change l'épissage
- changements post-transcriptionnels
- initiation de la transcription
- stabilité de l'ARNm
44
définir la technique en génétique moléculaire de PCR
amplification par réaction de polymérase
45
donner les étapes du PCR (3) et ce qu'elle permet
- dénaturation
- liaison de l'amorce
- élongation du brin complémentaire
permet d'augmenter exponentiellement la séquence donc mieux détecter la séquence d'intérêt
46
qu'est-ce que la 'construction d'une librairie' ?
intégrer des segments d'ADN d'intérêt dans des plasmides de bactéries
47
que permet la construction de librairie ?
permet de répliquer les plasmides avec le vecteur de clonage
48
que permet le southern blot ?
détecter les séquences d'intérêt
49
comment est fait un southern blot ?
digestion partielle de l'ADN crée des milliers de fragments qui sont séparés sur un gel suivant un gradient puis transfert du gel sur un membrane par capillarité puis utilise une sonde qui se lie à la séquence d'intérêt
50
définir une sonde
séquence d'ADN simple brin marqué radioactivement ou par fluorescence
51
que permet un caryotype ?
visualiser les chromosomes au microscope
52
donner les 3 étapes pour faire un caryotype
- synchroniser le cycle cellulaire (mutagènes qui influencent et arrêtent le cycle cellulaire)
- étale sur une lame
- colore (région GC généralement plus foncées)
53
décrire la technique FISH (fluorescent in situ hybridization)
hybridization d'une sonde fluorescente à l'ADN : localise les séquences sur les chromosomes
--> voit aussi les translocations ou amplifications anormales
54
définir la technique des micropuces chromosomiques
même que FISH mais en multiplex
55
donner et définir les 2 types de cellules possibles pour les micropuces chromosomiques
- CGH : 2 sondes en compétition (une contrôle l'autre sujet) puis compare la quantité relative des 2
- SNP : processus similaire mais compare les base polymorphiques dans le génome
56
définir le séquençage
ressemble à l'amplification par PCR mais utilise des nucléotides marqués : émettent une fluorescence différente selon la base
57
comment fonctionne le séquençage ?
introduction aléatoire des nucléotides dans la séquence provoque l'arrêt de l'élongation puis séparation des brins selon leur taille puis lecture au laser à fluorescence (associe signal fluorescent à la séquence d'ADN)
58
décrire le séquençage nouvelle génération
séquence le génome rapidement : produit des milliers de fragments auxquels on ajoute des adaptateurs aux 2 bouts
59
que permettent les adaptateurs lors du séquençage nouvelle génération ?
attachent les fragments au flowcell et duplication du fragment grâce à la présence de nucléotides
60
après la duplication, que se passe-t-il ? (séquençage nouvelle génération)
étape de PCR : convertit le fragment initial en sa séquence complémentaire donc amplification parallèle puis lecture du séquençage au laser
61
définir SNV
single nucleotid variation : substitution, changement d'une base en une autre
62
définir SNP
single nucleotid polymorphism : ajout d'un nucléotide (présent dans > 1% de la population)
63
définir indel
ajout ou retrait d'une 10aine de nucléotides
64
définir CNV
copy number variant : changement dans le nombre de copies d'une région, soit en plus (duplication) ou en moins (délétion)
65
donner les 2 types de variations structurelles possibles
- cassure et réintégration (bouts exposés très instables, sujet à des réparations mais mécanisme imparfait donc ADN facilement et rapidement dégradé)
- crossing-over
66
donner 5 variations structurelles possibles
- délétion
- inversion
- duplication
- translocation réciproque
- crossing-over inégal
67
décrire la délétion (cassure et crossing-over)
2 cassures ou formation de boucle donc un fragment d'ADN est perdu
68
décrire la duplication (cassure et crossing-over)
cassure sur 2 brins et réintégration ou crossing-over donc fragment répété dans un brin et délétion dans l'autre
69
décrire l'inversion (cassure et crossing-over)
2 cassures puis 180° du fragment et réintégration ou liaison de 2 sites éloignés du même brin qui résulte en une inversion
70
décrire la translocation réciproque (cassure et crossing-over)
bris puis réintégration ou crossing-over entre gènes différents (recombinaison non-homologue)
71
que se passe-t-il lorsqu'il y a recombinaison au sein d'un même chromosome lors d'un crossing-over ?
formation d'un anneau qui sera perdu pendant les mitoses
72
décrire le crossing-over inégal
se produit souvent dans des régions répétées du génome : amène à des duplications et délétions
73
quelle variation est (généralement) la moins nuisible et pourquoi ?
duplication : pas de perte de matériel
74
donner 4 mécanismes différents qui permettent les variations
- anneau
- isochromosome
- translocation robertsonienne
- insertion
75
décrire le mécanisme de l'anneau
perte des 2 extrémités de l'ADN donc les 2 bouts exposés se lient (donc dégradés)
76
décrire le mécanisme de l'isochromosome
perte d'un bras donc le bras restant devient le chromosome entier et se duplique à la prochaine division cellulaire (monosomie partielle)
77
décrire le mécanisme de translocation robertsonienne
translocation chez des chromosomes acrocentriques qui fusionnent en 1 chromosome
78
décrire le mécanisme d'insertion
matériel d'un chromosome qui se duplique et s'insère dans un autre chromosome
79
par quoi est causée la maladie du cri du chat ?
délétion de la partie terminale du chromosome 5 (= chromosome débalancé)
80
à quoi sont dues les manifestations cliniques de la maladie du cri du chat ?
50% de l'activité protéique n'est pas suffisant
81
par quoi est causé le syndrome des yeux du chat ?
chromosome 22 en trop : tétrasomie partielle due à une isochromosomie
82
que donne la translocation lors d'une méiose ?
2 chromosomes dérivés et 2 normaux
83
donner les types de séparations possibles lors de la méiose suite à une translocation (2)
- balancé
| - débalancé : adjacent 1 ou adjacent 2
84
définir une séparation balancée
dérivés se retrouvent ensembles et les normaux se retrouvent ensembles donc tous les gènes sont présents dans les cellules filles
85
définir la séparation débalancée adjacente 1
1 chromosome normal et le chromosome dérivé de l'autre chromosome se retrouvent dans les cellules filles (plus fréquent dans les naissances vivantes)
86
définir la séparation débalancée adjacente 2
chromosome normal et son dérivé dans la même cellule
87
donner un exemple de translocation robertsonienne
chromosome 14-21
88
comment se séparent les chromosomes à la méiose quand il y a eu une translocation robertsonienne des chromosomes 14 et 21 ? (4)
- normaux : cellule avec 14 et 21 ou 14-21
- trisomie 21 : 21 et 14-21
- monosomie 14 ou 21 : 14 ou 21 seul
- trisomie 14 : 14 et 14-21
89
donner les 2 types d'inversions lors de la méiose
- paracentrique : n'implique pas le centromère, donne des gamètes qui ne sont souvent pas viables
- péricentrique : implique le centromère, duplications ou délétions, toutes les gamètes sont viables
90
donner et définir 4 variations ponctuelles
- substitution : change une base pour une autre
- délétion : perd une base ou plus
- insertion : ajoute une base ou plus
- mutations : synonyme, nonsense ou missense
91
définir une mutation synonyme / silencieuse
pas de changement d'aa malgré le changement de base
92
définir une mutation nonsense
mutation crée un codon stop
93
donner les 2 types de mutations missense et les définir
- conservatrice : ne change pas la polarité
| - non conservatrice : change la polarité
94
certains changements de bases n'affectent pas le cadre de lecture, lesquels ?
ceux qui sont par multiple de 3
95
que se passe-t-il quand il y a une mutation sur le site donneur (jonction exon-intron) ? (2)
- inclusion de l'intron dans la séquence codante
| - utilisation d'un site alternatif d'épissage
96
que se passe-t-il quand il y a une mutation sur le site accepteur (jonction intron-exon) ? (2)
- obtient toute la séquence sans épissage
| - utilisation d'un site alternatif d'épissage
97
que peut provoquer un gain de site donneur et/ou accepteur ?
exon tronqué / perdu
98
comment est causée une expansion de triplets ? et où ?
décalage dans la réplication qui étend ou contracte la région : augmentation ou diminution de triplets
dans l'ADN synthétisé ou codant
99
définir le phénomène d'anticipation en ce qui concerne l'apparition d'expansion de triplets
plus l'apparition des triplets se fait tôt plus les symptômes arrivent tôt
100
donner 5 mécanismes moléculaires qui causent des variants
- perte de fonction (1-100% : mécanisme le plus fréquent)
- dominant négatif : protéine mutée qui interfère avec la protéine normale
- gain de fonction : protéine mutée a une fonction indésirable
- changement épigénétique
- mutations dynamiques
101
le syndrome de marfan est causé par une mutation du gène FBN1, donner les 2 formes du syndrome
- haploinsuffisance (quantitatif) : réduction du nombre de protéines (donc moins de séquestration donc plus d'activation de facteurs de croissance)
- dominant négatif (qualitatif) : changement de la structure et stabilité des protéines (empêche les interactions avec d'autres protéines)
102
quelle forme du syndrome de marfan est plus grave ? que peut-on en déduire ?
haploinsuffisance : il vaut mieux avoir le bon nombre de protéines même si elles sont mal formées
103
décrire les transmissions autosomiques dominantes et en donner 3 types
mutation sur 1 allèle suffisant pour avoir le phénotype muté
- dominant de novo
- dominant avec pénétrance incomplète
- dominant à expressivité variable
104
définir la dominance avec pénétrance incomplète
pas tous les individus ont le variant qui donne le phénotype muté : dépend des interactions avec les autres gènes
105
définir la dominance à expressivité variable
individus avec le variant auront des manifestations avec des intensités différentes selon l'individu
106
que remarque-t-on lorsqu'on regarde un arbre clinique et moléculaire d'une même famille dont certains membres sont atteints par le syndrome du QT long ? c'est un exemple de quoi ? qu'est-ce que ça permet de calculer ?
parfois les individus portent la mutation mais ne sont pas atteints
exemple de pénétrance incomplète
permet de calculer la pénétrance pour la famille (varie entre familles pour une même maladie)
107
définir les transmissions autosomiques récessives. Comment se font-elles généralement (2) ?
nécessite que les 2 allèles du gène soient mutés pour être atteint
- perte de fonction
- consanguinité
108
donner les différents types de transmissions liées aux chromosomes sexuels (4)
- X dominant
- X dominant létal chez les garçons
- X récessif
- pseudoautosomique
109
définir la transmission liée aux X dominants (3)
- trouvé chez les garçons et filles
- père transmet nécessairement à ses filles et pas garçons
- mère a 50% de chances de transmettre à ses filles et garçons
110
définir la transmission liée aux X dominants létal chez les garçons
observe un manque de garçons dans l'arbre génétique (décèdent à la naissance ou avant)
111
définir la transmission liée aux X récessifs (3)
- ne s'exprime pas chez les femmes
- s'exprime chez les hommes
- femmes peuvent être porteuses
112
définir la transmission liée aux pseudoautosomiques
régions présentes chez X et Y : mutation de cette région agit comme une mutation autosomique
113
décrire l'inactivation de X chez la femme
événement aléatoire tôt dans le développement de la femme : cellules conservent le X inactivé sous forme de corpuscule de Barr
114
nommer et définir le rôle des 2 gènes impliqués dans l'inactivation des X
ist et six : agissent comme ARN-lnc sur le chromosome qui l'expriment
115
où est exprimé ist ?
sur le X inactif : se lie à la protéine PRC2 pour l'inactivation
116
où est exprimé six ?
uniquement par X actif
117
l'activation de ist et six est interdépendant, qu'est-ce que ça signifie ?
plus six est exprimé plus ist est réprimé et inversement
118
comment le X inactivé est-il choisi en situation normal ?
aléatoirement
119
comment le X inactivé est-il choisi lorsqu'un chromosome X est anormal ?
inactivation non-aléatoire : chromosome anormal inactivé
120
comment le X inactivé est-il choisi lorsqu'il y a translocation balancée du chromosome X ?
inactivation non-aléatoire : chromosome X normal inactivé pour que le matériel de l'autosome sur le chromosome X soit encore actif
121
comment le X inactivé est-il choisi lorsqu'il y a translocation non-balancée du chromosome X ?
inactivation non-aléatoire : inactive le dérivé
122
les mitochondries sont presque toutes d'origine maternelle : si la mère est atteinte, les enfants le seront aussi, définir l'hétéroplasmie
proportion des mitochondries atteintes
123
quel terme est utilisé si toutes les mitochondries sont atteintes ?
homoplamsie
124
pourquoi y a-t-il une grande variabilité dans les manifestations hétéroplasmiques ?
répartition des mitochondries aléatoire entre les tissus embryonnaires (seuil d'hétéroplamsie auquel les manifestations commencent à apparaître)
125
les maladies mitochondriales sont variables et apparaissent à n'importe quel âge, dans n'importe quel organe, par quoi peuvent être causées les conséquences primaires ?
mutation dans le génome mitochondrial (changement de Vm, régulation des ROS, conséquences secondaires...)
126
donner et définir les autres modes de transmission de variations (3)
- codominance : présence de plusieurs allèles en même temps
- semi-dominance : comme transmissions autosomiques récessives mais avec des manifestations moins sévères à l'état homozygote
- lié à l'empreinte : expression différentielle du gène selon le sexe du parent qui a transmis
127
donner le cycle de méthylation / déméthylation des cellules germinales avant, pendant et après leur formation
avant : déméthylation des cellules germinales primordiales
pendant : méthylation de novo une fois formées
après : déméthylation lors de la fécondation puis re-méthylation propagée aux cellules filles pendant le développement embryonnaire
128
le syndrome d'angelman est un exemple de transmission liée à l'empreinte, donner les 4 cas de figure (on prend dans l'exemple : gène inactif chez le père et actif chez la mère)
- délétion du gène maternelle
- hérite 2 gène du père / 2 du père 1 de la mère donc détruit celui de la mère / 1 du père donc copie de celle du père
- erreur lors de la re-méthylation du gène de la mère
- mutation du gène maternel (autre que délétion)
129
qu'est-ce que le mosaïcisme ?
variations post-fécondation dans une lignée cellulaire, restreint à un tissu spécifique ou plus
130
qu'est-ce qui est impliqué dans la génétique des traits complexes / maladies communes (3) et qu'est-ce que ça implique ?
- mécanismes moléculaires (mutations qui affectent l'expression d'un gène ou une protéine)
- environnement
- effets multigéniques
plus difficile à prédire
131
qu'est-ce qui cause la fibrose cystique ?
mutation dans la protéine CFTR
132
qu'observe-t-on chez un individu qui n'a pas de fibrose cystique ?
CFTR bien repliée et chlore dégradé normalement
133
qu'observe-t-on chez un individu qui a de la fibrose cystique avec une forte expression de RNF5 ? (2)
- CFTR mal repliée (non fonctionnelle)
| - dégradation du chlore possible grâce à la grande quantité de RNF5 (réduit la sécrétion)
134
qu'observe-t-on chez un individu qui a de la fibrose cystique avec une faible expression de RNF5 ? (3)
- CFTR mal repliée
- moins de dégradation de chlore
- plus de sécrétion qu'un individu sain et moins qu'un avec beaucoup de RNF5
135
sur quoi est construite l'étude d'association pangénomique ?
modèle cas-témoin : compare les variations d'une position dans l'ADN (SNP) d'un groupe cas avec un groupe témoin
136
quel genre d'étude est l'étude d'association pangénomiques ?
statistique
137
quel est le rapport distance de variations dans le génome-transmission ?
plus les variations sont proches plus elles ont de chances d'être transmises ensemble et inversement
138
à quoi servent les SNP ?
comparer la population normale avec la population atteinte pour voir les différences et si elles sont statistiquement significatives
139
quelle autre étude permet d'estimer l'héritabilité d'une mutation ?
étude de jumeaux monozygotes et dizygotes
140
que peut-on dire d'un trait qui a une grande concordance chez des jumeaux MZ et petite chez des jumeaux DZ ?
trait héréditaire
