Ingénieurie des macromolécules

Question 1

citer différents types d’acides nucléiques (11)

Answer 1

ADN génomique /plasmidique / Chloroplastique

ARN génomique /ribosomique/ transfert/
SnARN
SnoARN
SiARN
MiARN
ribonucléase P

Question 2

Les molécules d’ADN diffèrent par

Answer 2

• 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

Question 3

Donner des caracteristique des virus

Answer 3

• 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

Question 4

donner des caracteristique des procaryotes

Answer 4

• 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

Question 5

donner des caractéristiques des eucaryotes

Answer 5

• Génome composé de chromosomes
• Chaque chromosome formé d’une seule
  molécule d’ADN
• Différents niveaux de condensation de l’ADN
  (histones, nucléosomes, solénoides)

Question 6

citer les catégorie de l’ADN nucléaires retrouver dans le noyaux et hors noyaux dans les cellules eucaryotes

Answer 6

• L’ADN unique
• L’ADN satellite
• L’ADN répétitif dispersé
• ADN hors noyau :
• ADN mitochondrial
• ADN chloroplastique

Question 7

Quel sont les ARN qui assure et contrôle l’expression des gènes ainsi que leurs pourcentage

Answer 7

• 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%

Question 8

quel est le role de l’ADN codant et non codant

Answer 8

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

Question 9

quel sont les fonction biologique de l’ARNm

Answer 9

« copies de
travail » de l’ADN

Question 10

quel sont les fonction biologique de l’ARNt

Answer 10

• Rôle dans la synthèse peptidique.
• Adaptateur entre ARNm et AA.
• Liaison à un AA en 3’

Question 11

quel sont les fonction biologique de l’ARNr

Answer 11

• Rôle structural dans les ribosomes.
• Rôle catalytique (Ex: ribonucléase P ou splicéosome responsable de
  l’épissage des introns)

Question 12

quel sont les fonction biologique dee petit ARN

Answer 12

• Rôle structural
• Rôle catalytique (ribozymes)
• Contrôle de l’information
  génétique (ARN interférents)

Question 13

quel sont les fonctions biologique des nucléotides et notament de l’ATP

Answer 13

• Transfert de phosphates
• Métabolisme énergétique

Question 14

quel sont les fonctions biologique du NAD, FAD* et autres dérivés
nucléotidiques

Answer 14

• Transfert d’électrons
• Coenzymes
• Intermédiaires métaboliques

Question 15

quel sont les fonctions biologique du AMPc, GMPc

Answer 15

• Seconds messagers
• Signalisation cellulaire

Question 16

quel sont les fonctions biologique du UDP-glucose, ADP-glucose, UDP-galactose,…

Answer 16

• Participation à la
  synthèse de polyosides (synthèse
  de glycogène, de cellulose ou d’amidon)

Question 17

donner un type d’enzyme de restriction et leurs fonctions

Answer 17

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.

Question 18

Quelles sont les conditions nécessaires pour que l’ADN polymérase fonctionne ?

Answer 18

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.

Question 19

Quelle est la différence entre les ADN polymérases ADN-dépendantes et ARN-dépendantes ?

Answer 19

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).

Question 20

Pourquoi la Taq ADN polymérase est-elle couramment utilisée en PCR ?

Answer 20

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.

Question 21

Quel est le rôle de l’amorce (oligonucléotide) dans la réaction de polymérisation de l’ADN ?

Answer 21

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.

Question 22

On utilise CRISPR CAS dans quel dommaine

Answer 22

recherche fondamentale en biologie, santé,
agronomie et bioproduction.

Question 23

a quoi sert Cas 12

Answer 23

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

Question 24

a quoi sert Cas 13

Answer 24

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.

Question 25

de quoi depend mes technique de separation des acides nucléiques

Answer 25

- 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...)

Question 26

Pourquoi utilise-t-on des détergents comme le dodécylsulfate de sodium (SDS) ou le Triton dans l'extraction de l'ADN ?

Answer 26

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.

Question 27

Quel est le rôle de la protéinase K dans le processus d'extraction de l'ADN ?

Answer 27

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.

Question 28

Pourquoi utilise-t-on un mélange phénol/chloroforme lors de l'extraction de l'ADN ?

Answer 28

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.

Question 29

Pourquoi l'ADN est-il précipité à l'éthanol ou à l'isopropanol ?

Answer 29

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.

Question 30

Comment peut-on quantifier l'ADN après extraction et comment vérifier sa pureté ?

Answer 30

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.

Question 31

Quel est l'avantage d'utiliser des kits prêts à l'emploi pour l'extraction de l'ADN ?

Answer 31

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.

Question 32

Pourquoi utilise-t-on une combinaison de solvants organiques, de détergents et de sels chaotropiques dans l'extraction de l'ARN ?

Answer 32

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.

Question 33

Quel est l'objectif de l'utilisation du mélange phénol/chloroforme dans l'extraction de l'ARN ?

Answer 33

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.

Question 34

Pourquoi l'ARN est-il précipité à l'éthanol ou à l'isopropanol ?

Answer 34

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.

Question 35

Comment la pureté et la qualité de l'ARN sont-elles mesurées ?

Answer 35

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.

Question 36

Pourquoi utilise-t-on un kit prêt à l'emploi pour l'extraction de l'ARN dans les laboratoires ?

Answer 36

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.

Question 37

Pourquoi les molécules d'ADN migrent-elles vers l'anode en électrophorèse ?

Answer 37

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.

Question 38

Pourquoi les petites molécules d'ADN migrent-elles plus loin dans un gel d'électrophorèse ?

Answer 38

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.

Question 39

Quel est le rôle des intercalants comme le bromure d'éthidium (BET) ou le SyBrGreen dans l'électrophorèse ?

Answer 39

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.

Question 40

Pourquoi utilise-t-on des gels d'agarose ou d'acrylamide pour l'électrophorèse de l'ADN ?

Answer 40

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.

Question 41

c'est quoi la PCR et sa sert a quoi

Answer 41

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.

Question 42

quel sont les étapes de la PCR

Answer 42

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.

Question 43

en quoi consiste la RT PCR

Answer 43

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.

Question 44

Comment la PCR en temps réel permet-elle de quantifier l'ADN ?

Answer 44

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.

Question 45

Quel rôle joue la cinétique de la réaction dans la PCR en temps réel ?

Answer 45

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.

Question 46

Quel est le but du séquençage de l'ADN ?

Answer 46

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.

Question 47

Qu'est-ce que le séquençage de 2ème génération (NGS) et comment diffère-t-il des anciennes méthodes ?

Answer 47

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.

Question 48

Quelles sont les technologies de séquençage les plus utilisées dans la 2ème génération et pourquoi sont-elles privilégiées ?

Answer 48

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.

Question 49

Qu'est-ce que le séquençage de 3ème génération et quels sont ses avantages ?

Answer 49

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.

Question 50

c'est quoi les OMICS et quels sont les plus courants

Answer 50

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.

Question 51

a quoi fait reference la "panomics" ou "omique intégrative

Answer 51

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.