TUTORAT UE1 2010-2011 – Génome

FACULTE
de
PHARMACIE
TUTORAT UE1 2010-2011 – Génome
Séance n°9 – Semaine du 22/11/2010
Transcription et maturation des transcrits
Traduction - Régulation de l’expression des gènes
N. Boulle, E. Cornillot, T. Maudelonde
Séance préparée par Charlotte Traverson et Alexandre Dubois (ATM²)
QCM n°1 : A propos de la transcription eucaryote, quelle(s) est (sont) la (les)
proposition(s) exacte(s) ?
a) L’ARN polymérase II débute la transcription avant l’assemblage séquentiel des facteurs
généraux de la transcription.
b) Le médiateur se fixe directement à l'ADN.
c) Les précurseurs des miARN possèdent environ 20 bases.
d) Les miARN se fixent sur le brin matrice de l’ADN.
e) L’activité catalytique de l'ARN polymérase II concerne la transcription des ARNm, des snoARN
et des snARN.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°2 : Des chercheurs ont oublié d’étiqueter deux cultures cellulaires eucaryote et
procaryote (1 et 2) et ils cherchent à les identifier. Pour cela, ils traitent ces cellules soit
avec de l’α amanitine, soit avec de l’actinomycine D et les comparent à des cellules non
traitées (témoins). Ils extraient les ARN totaux et analysent un ARNm donné (X) par
Northern blot. Ils obtiennent les résultats suivants :
ARNm X culture 1
ARNm X culture 2
α-amanitine
Actinomycine D
-
+
-
+
Quelle(s) est (sont) la (ou les) proposition(s) exacte(s) ?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
L’α-aminitine bloque le mouvement de l’ARN polymérase en se fixant sur l’ADN.
L’α-amanitine bloque spécifiquement l’ARN polymérase II.
L’origine différente de ces deux lignées cellulaires permet d’expliquer les résultats obtenus.
Les cellules de la culture 1 sont probablement d’origine eucaryote.
La même expérience effectuée en analysant la présence des ARNt aurait permis de
retrouver l’origine des deux lignées cellulaires.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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QCM n°3 : On réalise sur deux cultures cellulaires A et B, dont l'une est d'origine
eucaryote et l'autre procaryote, l’expérience suivante : on extrait dans un premier temps
les ARN totaux de ces deux cultures cellulaires. On les passe ensuite sur une colonne
d’affinité sur laquelle est fixé le facteur d’initiation de la traduction eIF4. L'ARN est
ensuite détecté à l'aide d'un marqueur sensible (présence d'ARN + ou absence d'ARN -).
On obtient les résultats suivants :
Cellule A
Cellule B
a)
b)
c)
d)
e)
f)
ARN non retenus sur la colonne
+++
+++
ARN retenus sur la colonne
+
-
Le but de l’expérience est de vérifier que l’ARN polymérase III fonctionne correctement.
Les ARN sont retenus dans la colonne par leur extrémité 3’.
Les ARN retenus par la colonne eIF4 sont les ARNt.
La culture cellulaire A est probablement d'origine procaryote.
On conclue de cette expérience que les cellules B ont un déficit en ARN polymérase II.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°4: Des scientifiques étudient la dynamique de la transcription dans une culture
cellulaire eucaryote. Ils observent la répartition des ARNm dans une cellule donnée
grâce à une expérience de marquage métabolique des ARN. Pour cela, ils mettent ces
cellules en culture avec un nucléotide marqué à un temps t=0 puis effectuent un chasse
avec le même nucléotide non marqué et révélent le marquage obtenu par
autoradiographie après un temps court (figure 1) et après un temps long (figure 2).
: ARNm marqué
Figure 1
Figure 2
a) Le marquage spécifique des ARN peut se faire avec de la thymidine tritiée.
b) Les ARNm instables sont dégradés par les cavéosomes dans le cytoplasme.
c) Les ARNm marqués présents dans le cytoplasme ont probablement lié le Cap Binding
Complex.
d) Les ARNm marqués présents dans le cytoplasme sont tous traduits par les ribosomes.
e) Tous les ARNm marqués présents dans le noyau possèdent une extrémité poly-A.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°5: A propos des ARNr et du ribosome chez les eucaryotes, quelle est (sont) la
ou les propositions exactes?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
L'assemblage de sous unités du ribosome se fait dans le nucléole.
Ce sont les ARN les plus abondants des cellules eucaryotes.
Tout comme les ARNm, ils sont sujets à l'amplification.
Chez l'Homme, les gènes des ARN ribosomaux sont localisés dans le nucléole.
Les unités de transcription des gènes des ARNr sont séparés par des espaceurs non
transcrits. Il en va de même pour les procaryotes.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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QCM n°6 : Un fragment d’ADN contenant 2 gènes A et B est répliqué en grande quantité
et disposé dans 2 tubes séparés. Les sondes A’ et B’ s'hybrident respectivement sur les
gènes A et B de ce fragment d’ADN.
Ces sondes sont marquées par une substance qui devient fluorescente lorsque la sonde
est hybridée. On observe la quantité de fluorescence émise dans chaque tube au cours
du temps. Dans un premier temps, on hybride les sondes puis dans un deuxième temps,
on introduit de la DNAse I à faible dose dans ces tubes :
Quantité de fluorescence
(unité arbitraire)
100
Sonde A
50
Sonde B
0
1
Temps (mn)
Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
a) La quantité de fluorescence émise permet de déterminer si les gènes A ou B sont intacts ou
dégradés par la DNAse I.
b) Le gène A est un gène actif localisé au niveau de l’euchromatine.
c) Le gène B est un gène actif localisé au niveau de l’hétérochromatine.
d) Le gène B correspond à un site sensible à la DNAse I et est plus exposé à l’action des
protéines nucléaires régulatrices de la transcription.
e) Les Lysines situées à la partie C-terminale des Histones présentes au niveau du gène B sont
probablement acétylées.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°7 : Quelles sont les protéines qui pourraient intervenir dans la décompaction de
la chromatine :
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Histone désacétylase (HDAC)
Complexe de remodelage de la chromatine (RSC)
Histone acétyl-transférase (HAT)
Répresseur lacI
Protéine de l'hétérochromatine 1 (HP1)
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°8 : Concernant la synthèse des Immunoglobulines, quelle(s) est (sont) la (les)
proposition(s) exacte(s) ?
a) La différenciation cellulaire s’explique en général par une modification de l’expression
génétique sauf pour les cellules de l'immunité qui modifient leur patrimoine génétique.
b) Après stimulation antigénique, il y a une perte de matériel génétique au niveau du gène des
Immunoglobulines.
c) Il y a un phénomène d’épissage alternatif.
d) Le pré-ARNm peut posséder plusieurs sites de poly-adénylation.
e) Elle nécessite un phénomène d'édition de l'ARNm.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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QCM n°9 : Des chercheurs font une expérience sur des lymphocytes B. Ils purifient les
IgM à partir de ces Lymphocytes B dans deux conditions : avant et après stimulation
antigénique. Après le prélèvement, les chercheurs réalisent une chromatographie
d’exclusion. Voici les résultats obtenus :
1)
Avant stimulation : les anticorps ne sont retrouvés que dans le tube 1
correspondant à un volume d’élution de 25ml.
2)
Après stimulation : les anticorps sont retrouvés dans 2 tubes : 2 et 3
correspondant respectivement à un volume d’élution de 25ml et 30ml.
Quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
a) Les IgM contenus dans le tube 3 ont un poids moléculaire plus grand que les IgM du tube 2.
b) Les ARNm codant pour les IgM présents dans le tube 2 subissent une coupure au niveau du
site de poly-adénylation intronique.
c) L’apparition des IgM contenus dans le tube 3 s’explique par un épissage alternatif.
d) Les IgM contenus dans les tubes 1 et 2 correspondent à des IgM membranaires.
e) L’extrémité 3’ des ARNm codants pour les IgM présents dans le tube 3 correspond au 1er site
de polyadénylation possible (le plus en 5') permettant la synthèse d'une séquence hydrophile
en C-terminale de la protéine.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°10 : Concernant la régulation traductionnelle, quelle(s) est (sont) la (les)
proposition(s) exacte(s) ?
a) Chez les eucaryotes, des séquences non codantes en 5’ ou 3’ des ARNm matures ont un rôle
important pour la stabilité ou l’efficacité de la traduction de ces ARNm.
b) La traduction de la ferritine peut être bloquée par des répresseurs qui se lient sur une boucle
de l’ARNm en 5’.
c) Certaines ARNm peuvent être stabilisés par des protéines se liant sur des boucles en 3’ de
l’ARNm.
d) En absence de fer, il y a peu de récepteurs à la transferrine mais beaucoup de ferritine.
e) Le fer, en se fixant sur les répresseurs de la traduction, induit leur détachement et ainsi la
synthèse de la ferritine.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°11: L’opéron lactose : quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
En l’absence de lactose, l’opéron lactose n’est pas transcrit.
En présence de lactose seul, l’opéron lactose est faiblement transcrit.
Le lactose régule l’expression du gène codant pour le régulateur lacI.
L’allolactose se fixe sur le répresseur.
Si le gène est séparé du reste de l’opéron lactose, la protéine lacI pourra toujours jouer son
rôle de régulateur.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°12: L’opéron tryptophane : quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
a)
b)
c)
d)
En l’absence de tryptophane, le répresseur est activé.
Le répresseur empêche la fixation de l’ARN polymérase.
En présence de fortes concentrations de tryptophane, on observe un phénomène d’atténuation.
La production d’ARNm polycistroniques est maximale en présence de fortes concentrations de
tryptophane.
e) Le phénomène d’atténuation est la conséquence de la formation d’une boucle de terminaison
sur l’ARNm.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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QCM n°13: Les règles du Wobble : quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
a) La première base du codon s’apparie avec la première base de l’anticodon.
b) Sans tenir compte des règles d’appariements Wobble, nous posséderions 64 ARNt.
c) L’appariement plus libre de la troisième base de l’anti-codon selon les règles du Wobble
permet de diminuer le nombre d’ARNt nécessaires à la traduction.
d) L’inosine en 5’ de l’anticodon peut s’apparier avec les bases A, U et C.
e) Les règles du Wobble sont universelles mais leur mise en œuvre au niveau du nombre des
ARNt varie selon les espèces.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°14 : Concernant le complexe d’initiation de la traduction procaryote, quelle(s)
est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Un ARNm procaryote peut être polycistronique.
Le fMet-ARNt est recruté par le facteur IF2 couplé à l’ATP.
L’ARNt initiateur n’interagit qu’avec le site P.
le ribosome s’assemble après la libération des facteurs d'initiation
La séquence de Kozak est située en amont du codon initiateur.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM n°15 : Concernant la terminaison de la traduction, quelle(s) est (sont) la (les)
proposition(s) exacte(s) ?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Pour la terminaison, tous les sites (A, P, E) du ribosome doivent être occupés par un ARNt.
RF3/eRF3 couplé au GTP est essentiel à la terminaison de la traduction.
RF3-GTP au niveau du site A permet au ribosome de libérer la chaîne peptidique synthétisée.
Le facteur RF3 hydrolyse la liaison entre l’ARNt et l’acide aminé.
L’activité GTPasique du facteur RF3 permet la dissociation des sous-unités du ribosome.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM bonus n°1: A propos de l'opéron lactose (le retour), quelle(s) est (sont) la (les)
proposition(s) exacte(s) ?
a) Il est dit réprimé-inductible.
b) L’ARNm pour lequel code l’opéron lactose est monocistronique, ce qui signifie qu’il peut former
plusieurs protéines différentes.
c) Le répresseur lacI est actif dans sa forme monomérique.
d) CAP-AMPc se fixe sur le site CAP de l’opéron lactose.
e) CAP-AMPc est un activateur de la transcription qui apparaît en cas de diminution du taux de
glucose dans le cellule.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM bonus n°2 : A propos de la traduction chez les eucaryotes, quelle(s) est (sont) la
(les) proposition(s) exacte(s) ?
a) Il existe un codon d’initiation (AUG) et trois codons stop pour la traduction des ARNm du noyau.
b) La redondance du code génétique prend en compte la nature chimique des acides aminés, ce
qui peut minimiser l’effet des mutations.
c) Il existe de fréquents décalage du cadre de lecture lors de la traduction dans les cellules
eucaryotes humaines.
d) Les codons ʺpréférentielsʺ ne varient pas selon les organismes.
e) Les protéines sont synthétisés de leur extrémité C-terminale à leur extrémité N-terminale.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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QCM bonus n°3: Le ribosome : quelle(s) est (sont) la (les) proposition(s) exacte(s) ?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Il permet la traduction de tous les ARN eucaryotes.
Le ribosome est un ribozyme possédant six domaines fonctionnels.
Les protéines ribosomales sont de grosses protéines.
Il faut en moyenne une heure au ribosome pour traduire une protéine.
L’ARNm se déplace sous le ribosome.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM bonus n°4: A propos des Aminoacyl ARNt synthétases, quelle(s) est (sont) la (les)
proposition(s) exacte(s) ?
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Il en existe autant que des ARNt.
Ce sont des enzymes qui catalysent une réaction d’estérification : l’aminoacylation.
Cette réaction implique la consommation de 2 ATP.
Les intéractions enzyme/ARNt se font uniquement au niveau du bras accepteur des ARNt.
Le proof-reading par hydrolyse de l’acide aminé permet de réduire le nombre d’erreurs au
niveau du couplage ARNt/acide aminé.
Toutes les propositions précédentes sont fausses.
QCM bonus n°5: A propos des Aminoacyl ARNt, quelle(s) est (sont) la (les)
proposition(s) exacte(s) ?
a) La boucle de l’anticodon est spatialement opposée à l’acide aminé dans sa structure en ʺfeuille
de trèfleʺ.
b) La liaison entre l’ARNt et l’acide aminé est une liaison faible en 3’ de l’aminoacyl ARNt.
c) La maturation des ARNt fait intervenir des nucléases et l’ajout d’une séquence CCA en 3’.
d) Le bras accepteur est formé par interaction des régions 5’ et 3’ de l’ARNt.
e) Les modifications chimiques de l’aminoacyl ARNt touchent environ 10% des résidus
nucléotidiques.
f) Toutes les propositions précédentes sont fausses.
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