Cours 7

Question 1

principale différence eucaryote procaryote

Answer 1

eucaryote ont un noyau et procaryote en ont pas

euca >1 chromo proca 1

euca pluricell proca unicell

membrane nucléaire chez euca seulement

animaux plantes (euca) vs bactéries archée (proca)

réticulum et mitochondrie présent seulement chez eucaryote

histones seulement chez euca -> proca = superenroulement autour de tetramère de la prot HU

ribosome gros chez euca et petit chex pro

plus grosse cellule chez euca (10/100 um)

Question 2

Pourquoi les cellules de plante sont plus grosses qu’une cellule animal

Answer 2

parcequ’elle possède plastide, vacuole remplie d’eau et une paroi qui juxtapose la membrane cellulaire

Question 3

Explique la différence entre symbiose et endosymbiose

Answer 3

symbiose: association prolongée d’individus de différentes espèces en une unité morphologique avec des avantages et bénéfices mutuels significatifs

endosymbiose: relation symbiotique À L’INTERIEUR d’une cellule dont quelque particularités métaboliques (qui ne se trouvaient pas chez les intdividus séparés) se créent alors et se transmettent de generation en generation

Question 4

théorie de l’endosymbiose en bref

les preuves
les contradictions

Answer 4

les plastides (chloroplastes) et les mitochondries pourraient provenir de bactéries AÉROBIES . Elles auraient ensuite été ingéré par des cellules EUCARYOTES primitives et vivraient à l’intérieur d’elles en symbiose

preuves: mito et chloro ont leurs propre machinerie pour prod de prot et elle ressemble à celle des procaryotes

ARNr et structure des ribo ressemble à ceux des proca

certains antibio (streptomycine) inhibe la synthèse de prot par les mito/chloro mais n’interfere pas avex la synthese de prot dans le cytoplasme eucaryote

les inhibiteurs(toxine diphtérique) pas d’effet sur synthèse prot bact / mito/chloro mais agit sur la synthese des prot eucaryote

Contradictions:
code génétique des mito est différent du code génétique des proca

intron dans ADNmt de levure vs pas d’intron dans celui des bacterie

Question 5

transmission de l’ADN vs de l’ADN mitochondriale

Answer 5

ADN: tous les ancetres jouent un rôle

ADN mito: seulement les femmes qui le transmettent

** dans de rare cas les mirtochondries sont transmisent à partir du père mais RARE+++++

Question 6

Décrit les étapes de la théorie de l’endosymbiose

Answer 6

1. l’invagination de la membrane d’une cellule ancestrale procaryote ou proto-eucaryote donne naissance a un système de cytomembranes (noyau et reticulum endoplasmiques)
2. première endosymbiose pas une bactérie aérobie
3. seconde endosymbiose par une bactérie photosynthétique (cyanobactérie)
4. eucaryote autotrophe moderne (avec chloroplaste et mitO)

Question 7

comment on a découvert les mitochondries

Answer 7

les colorations : Altmann décrit une coloration des mitochondries ce qui lui permet de les observer dans les coupes histologiques de muscles et de foie d’animaux

les microscopies:
microscopie electronique = structure des mitochondries
microscopie optique de fluorescence avec synth;se de sondes fluorescentes= marquage de cellules vivantes

Question 8

moins de 10% des protéines mitochondriales sont synthétisées par les …, la majorité provenant des …

les mitochondries croissent et se divise à partir de mitochondries parentales indépendamment/dépendamment de la cellule

durée de vie des mito

Answer 8

mitoribosomes cytoribosome

indépendamment

peut varier de quelques min à plusieurs semaines (foie: 1 semaine, muscle : 4 semaines)

Question 9

la division mitochondriale se fait par …. au cours de laquelle la mitochondrie se divise en deux parties égales

étapes:

explique comment sont divisés les mitochondries lors de la division cellulaire

Answer 9

scissiparité

1. mito trop grosse
2. replique son ADN
3. scission(en deux parties égales)

quand la cellule complète se divise, distribution aléatoire des mitos entre les cellules filles et ensuite réplication mitochondriale

Question 10

rôle des plastides

Answer 10

-site de reserve pour variété de produits
-site de synthèse de bcp de mol clé pour la fonction de la plante
-impliqué dans la biosynthèse de plusieurs molécules
-chloroplaste est le siège de la photosynthèse chez la plante

Question 11

qu’est ce qu’un plastide et comment ca se forme

Answer 11

dérivent de bactéries photosynthétiques (cyanobactéries) ayant envahi des cellules eucaryotes primitives

cet evenement s’est produit apres la capture des mitochondries

Question 12

les mitochondries sont présentes chez cmb de % des eucaryotes

ou est ce quon retrouve les plastides

Answer 12

> 99%

plantes et algues vertes

Question 13

les mitochondries et les chloroplastes possèdent un génome qui leur est propre

VRAI OU FAUX
la majorité des protéines de ces organites sont encodées dans le génome mitochondrial/chloroplastique

VRAI ou FAUX:
les ARNm de l’ADNmt sont synthétisés et traduits dans le cytoplasme

Answer 13

Faux

la majorité sont encodés dans le génome nucléaire (synthèse des prot dans le cytoplasme puis importation dans l’organite)

FAUx
dans les mitochondries

Question 14

LADN mitochondriale code pour certaines protéines mito mais LADN nucléaire code aussi pour certaines protéine mito

indique dans quelle catégorie chaque prot se retrouve

-ADN pol, facteurs de réplication
-ARNt
-ARNr
-ARN pol, facteurs de transcription
-prot ribosomiques, facteurs de traduction, aa-ARNt synthétase
-cytochrome oxydase, NADH-desydrogénase et s-u de l’ATPase
-Sous-unités supplémentaire de cytochrome oxydase, NADH, ATPase

Answer 14

Nucléaire:
-ADN pol, facteurs de réplication
-ARN pol, facteurs de transcription
-prot ribosomiques, facteurs de traduction, aa-ARNt synthétase
-Sous-unités supplémentaire de cytochrome oxydase, NADH, ATPase

Mitochondriale
-ARNt
-ARNr
-cytochrome oxydase, NADH-desydrogénase et s-u de l’ATPase

Question 15

*****quelles sont les ressemblances entre un chloroplaste et les bactéries photosynthétiques

Answer 15

RESSEMBLANCE

ADN chloro circulaire et non associé aux histones comme les bact

cet ADN code pour une partie des prot chloroplastique :une partie de la synth;se des protéines chloroplastiques est dans le chloroplaste grace a la presence de ribosome qui ressemblent au ribosome bactérien

tout plaste provient d’un plaste préexistant

division des chloroplstes suit un rythme indépendant de la division du noyau

membrane interne et thylacoide des plastes sont semblable a celles des bact (lipidiques)

Question 16

comparaison adn nucléaire et mitochondriale

-grandeur
-nombre de molécule d’ADN
-densité génique
-usage des codons
-protéines associées
-transcription

Answer 16

nucléaire&raquo_space;> mito

plusiuers millier de copie d’ADN dans la mitochondrie vs 23 haploide/46 diploide

densité génique ++ élevée dans mito (bcp moins de regions non codante)mais beaucoup moins de géne

ADN nucléaire= code genetique universel
ADN mito= change un peu

pas d’histone pour les ADN mito mais d’autres prot

ADN nucléaire: transcription individuelle
ADN mito: polycistronique

Question 17

combien de mito dans une cellule

mito: ce qui varie énormément selon leur source et état métabolique des cellules ou elles se trouvent

Answer 17

plusieurs centaines à quelques miliard de mito

forme et taille

Question 18

Au niveau du spermatozoide ou est ce qu’on retrouve les mitochondries

Answer 18

série de mitochondrie entre la tête et le flagelle (donne l’énergie a la queue!)

Question 19

les mito ont la taille d’une …. et sont de forme ….

-

comment on appelle les invaginations

elles varient en nombre selon quoi

quelles prot y sont liées

compartiment interne s’appelle … et contient une forte concentration de..

Answer 19

bactérie
ellipsoidale

memb externe uniforme et continue
memb interne forme des crètes

cristae

activité respi des cellules

phospho oxydative et transport d’électron

matrice
protéine , ADN, ARN et ribosomes (machinerie génétique)

Question 20

forme de l’ADN mitochondriale

combien de copies du genome mito / mito

taille du génome mitochondriale d’un eucaryote à l’autre change il

Answer 20

bicaténaire (dbl brin) mais on peut le trouver sous forme circulaire/linéaire/double ou simple brin (ex: vertébré=circulaire, levure= linéaire)

2-10 copies par mito et plusieurs centaines de mito par cellules donc plus de mille copies du génome /cellule

oui!, peut etre jusqua 150 fois plus grand entre vertébré et plante mais organisation très semblable entre les vertébrés

Question 21

le genome mitochondrial HUMAIN code pour

… prot (gènes de prot )
.. s-u ribosomiques (gènes d’ARNr) : … et …

.. ARNt (gène d’ARNt)
introns? ADN non codant?

ressemblance et différence avec le genome mitochondrial de levure

Answer 21

13
2-> 16S et 12S
22
Pas d’intron, pas d’ADN non codant sauf dans le D-loop (87 nucléotides non-codants), transcrit polycistronique

Mitochondrial de levure

contient des introns et des régions intergéniques non-codantes

meme prot fabriquées que chez les animaux

gènes transcrits séparément

plus de gènes

monocystronique

taille plus grande

Question 22

L’ADNmt des mammifères et de vertébrés sont transcrits comme …

Answer 22

une seule molécule d’ARN de grande taille (polycystronique) ensuite clivée pour former ARNm, ARNt, ARNr

Question 23

organisation de l’ADNmt humain

séquence composée en … à 44%
-Heavy riche en …
-Light riche en …

37 gènes distribués
-… sur le brin H
-… sur le brin L

Answer 23

GC

G
C

28
9

Question 24

***BOUCLE D DE L’ADN MT
-variation élevée permet de l’utiliser en …
-contient origine de réplication du brin … (OH)
- contient … du brin lourd et du brin léger
-boucle D divisée en 3 domaines

Answer 24

-medecine légale
-H
-promoteurs (HSP et LSP)

1) domaine central (conservé en évolution/fonction inconnue)
2)2 domaines périphériques
3) domaine de séquence étendu lié à la terminaison

Question 25

réplication du génome mitocondriale est ….

chez les mammifères, le génome est répliqué par l’ADN pol …

elle contient deux s-u de tailles inégales
Rôle de la grosse:
Rôle de la petite:

Answer 25

semi-conservative

y

grosse: catalyse la polymérisation

petite: possède activité 3’-5’ exonucléase

elle corrige les erreurs d’incorporation dans le brin néoformé

Question 26

étapes de réplication unidirectionnelle du génome mitochondrial explique ce qui se passe sur cette figure

Answer 26

a) Début de la synthèse de la nouvelle chaine H avec la chaine L comme matrice à partir de l’origine de réplication (OH)

b) ancienne chaine H en simple brin exposée. Lorsqu’on arrive au 2/3 environ, Origine de réplication de la chaine légère (OL) est accessible

C) permet de commencer la réplication du nouveau brin light qui démarre à partir d’une strcture en épingle à cheveux reconnue par l’ADN polymérase y sur le brin heavy parental avec l’ARNr 5,8S cytoplasmique comme amorce

LADN ligase lie les extrémités 3’ et 5’ des nouveaux brins

ADN gyrase torsade les nouvelles molécules d’ADN mt (ATP)

Question 27

le taux d’erreur de réplication du génome mitochondrial est meilleur ou pire que celui du génome nucléaire

pourtant le taux de mutation de l’ADNmt est environ 10x supérieur à celui de l’ADN nuclaire chez les mammifère: explique ceci

pourquoi les mutations dans l’ADN mito sont moins critiques

malgré tout plusieurs maladies ont leur origine chez la mito. Combien d’adulte a une pathologie lié a mutation mitochondrie

Answer 27

semblable sinon meilleur

1)peu d’enzyme de réparation de l’ADN dans la mitochondrie
2)pas de nucléosome dans les mito (ni dans les chloroplastes)-> l’aDN moins compactée est meilleure cible pour les polluants chimiques

parceque bcp de mito par cellule et bcp de copies de génome mito par mito

1/10 000

Question 28

Est ce que toutes les copies du génome mitochondriale doivent etre mutés pour observer un phénotype mutationnel?

explique pourquoi les niveaux de tolérance pour les mutations de l’ADNmt sont différents d’un organe/tissu à l’autre

si 70% de l’ADN mito est muté dans les tissus suivants, un dysfonctionnement cellulaire est-il observé dans tous les cas?
-fibroblaste
-foie
-coeur
-cerveau
-muscle

la sensibilité au seuil est également affecté par quels facteurs

Answer 28

NON (hétéroplasmie)

différents tissus ont besoins énergétiques +ou- grand donc un tissus ayant besoin de beaucoup d’énergie va etre moins tolérant pour la mutation de l’ADNmt

fibro, foie : asymptomatique

coeur cerveau muscle (besoin de +++ d’É) : dysfonction

génétique nucléaire, environnement, age

Question 29

la ségrégation mitotique des mitochondries peut entrainer une dérive génétique de l’ADNmt : explique

Answer 29

homoplasmie ou non-atteinte de l’effet limite possible (asymptomatique)

mais aussi effet limite possible (dysfonction) si trop grand % muté est transféré

bref plus le % d’héroplasmie est grand, plus il y a de chance d’avoir des dysfonctions

Question 30

Def:
A)hétéroplasmie
B)homoplasmie
C)pourcentage d’héroplasmie

Answer 30

A)presence dans cellule/tissu de deux types de génomes mitochondriaux différents par des mutations/polymorphisme génétique

B) présence dans cell/tissu du meme genome mitochondriale (soit muté ou normal)

C)nombre d’ADNmt muté/ nombre d’ADNmt total

Question 31

Homoplasmique ou hétéroplasmique

dans des conditions normales ADNmt est …

dans plusieurs conditions pathologiques ADNmt est…

Answer 31

homo

hétéro

Question 32

Fertilisation

ADNg (ovule)+ ADNmt muté (ovule)+ ADNg (spermato) = ….

qu’est ce que je peux faire pour que ca soit l’inverse

Answer 32

maladie mitochondriale (ADNg parentale + ADNmt maternel)

je peux transplanter le ADNg de maman dans un ovule de qqun avec mito ok
fertilisation avec sperm (ADNg) = enfant sain (ADNg parental + ADNmt doneuse)

Question 33

Explique le concept d’editing et donne un exemple pour aider l’explication

à quoi ressemble un ARN guide

à quoi sert l’éditosome
comment agit l’éditosome

Answer 33

Editing = modification de la séquence d’un ARNm mitochondrial à l’aide d’un ARNguide mitochondrial

chez le trypanosome, insertion et délétion de U dans ARNm mitochondrial de la sous-unité I de cytochrome oxydase sont fréquentes

L’ARN guide possède à l’ext 5’ une courte séquence d’amorcage (fortement complémentaire è un segment non-modifié de l’ARNm) En 3’ queue d’oligo U et segment interne qui est complémentaire de la région à modifié de l’ARNm (on appelle cette section martice)

éditosome = large complexe de masse moléculaire élevé qui centre l’ARN guide qui sert de matrice pour modifier l’ARNm

L’ARN cible apparié à LARNg est clivé par une endonucléaise de l’éditosome à un site non apparié au guide

un nucléotide est inséré ou éliminé, suivi pas ligation de l’ARN cible. Les uridyles (U) sont fournies par l’UTP

Question 34

quels organismes utilisent le code génétique universel

quels antibios inhibe la synthèse des prot par les mitoribosomes

quels antibios inhibent la synthèse des prot par les ribosomes cytoplasmiques

Answer 34

seules les plantes utilisent le code génétique universel (les codes pour les mammifères, oiseaux et autres organismes diffèrent légèrement)

chloramphénicol
erythromycine
tetracycline
kanamycine

cycloheximide

Question 35

combien de protéines encodées par le génome nucléaire viennent agir au niveau des mitochondries

a quel place ca va jouer un rôle

Answer 35

environ 1000

surtout crêtes mitochondriales et au niveau de l’ADNmt

Question 36

quelle est la capacité la plus étonnante des plastides

les plastides varient de par quoi …

dessine la pyramide des plastides

Answer 36

peuvent se différencier, se dédifférencier puis se redifférencier

leur taille, forme, contenu, fonction

Question 37

DEF
a)proplastides
b)etioplastes
c)chromoplastes
d)leucoplastes
e)amyloplastes
f)elaioplastes
g)protéionplastes
h)chloroplastes

Answer 37

a) précurseurs de tous les plastides / toujours présents dans les jeunes régions en croissance de la plante

b)développement en chloroplaste arrêté par manque de lumière

c)contiennent des pigments reponsables de la couleur (jaune/orange/rouge) de certaines fleurs/fruits (tomate, orange)/racines(carotte)

d) synthèse de monoterpènes (composés volatiles retrouvées dans les huiles essentiel)/donne odeur

e) synthèse et entreposage de l’amidon/servent à détecter la gravité

f) stockage lipide

g) stockage prot

h) plastides les plus importants et les plus étudiés, permettent photosynthèse

Question 38

point commun de tous les plastides

Answer 38

ont le meme gènome parceque proviennent tous du proplastide

Question 39

etiologie du mot chloroplaste

ou on retrouve chloroplaste

les chloroplastes possèdent une membrane … et …

Def stroma

def thylakoide

def grana

Answer 39

dérivé du grec Chloros-vert et plast-organelle ou cellule

cellules végétales et les algues eucaryotes

interne et externe (comme les mito)

équivalent de la matrice dans la mitochondrie, contient enzymes métaboliques et tout materiel génétique (ADN, ARN, Ribosomes), C’est la que se passent les rx indépendantes de la lumière

vésicule replié sur elle meme dans le stroma (il s’y passe les rx dépendantes à la lumière)

empilement de thylakoide

Question 40

le génome de chloroplaste est formée de 4 régions

Answer 40

-une longue région qui contient des gènes uniques (une seule copie)
-une région courte qui contient aussi des gènes uniques
-deux régions répétées inversées

Question 41

combien de copies d’ADNcp par chloroplaste -> pourquoi ce nombre?

Answer 41

50-100 copies probablement du a la forte demande en protéine pour effetcuer photosynthèse

Question 42

les ARNm produits par les chloroplastes sont mono ou polycistroniques

quel type de séquence spécifique on retrouve dans les ARNm chloroplastique qui est aussi presente chez les bactéries

est ce quil y a des introns dans les gènes protéiques?

édition de l’ARNm chez les plastides?

est ce que nucléosome ?

Answer 42

les deux car il existe plusieurs promoteurs

séquence Shine-Dalgarno

oui soit de type I ou II, ils sont donc maturés apres transcription

oui édition prouvée

non, pas d’histone, structure à cause des protéines HU permet organisation en nucloide

Question 43

avec quoi se lie la séquence shine dalgarno des ARNm chloroplastique

Answer 43

avec ARNr 16S dans la sous-unité 30S