Annales de biologie Hyères 2011 Question 1 (3pt) Donnez les
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Annales de biologie Hyères 2011 Question 1 (3pt) Donnez les définitions des termes suivants : Génotype Phénotype Enzyme Mutation par substitution Mutation par délétion Neurone Question 2 – Question à court développement (10pt) Présentez un exposé synthétique pour chacune des questions suivantes en respectant les consignes 1] Après avoir défini la mitose, donnez et expliquez les différentes étapes de ce processus. Votre exposé doit être accompagné de schémas légendés basés sur une cellule mère à 2n=4K 2] Expliquez en quoi le CO est à l’origine du brassage chromosomique lors de la méiose. Votre réponse doit être accompagnée de schémas légendés basés sur une cellule mère hétérozygote à 2n=2K. Vous noterez A & a les allèles du premier gène et B & b les allèles du second gène 3] Représentez schématiquement le trajet de l’influx nerveux lors du réflexe myotatique en précisant les différentes structures impliquées, puis expliquez son déroulement 4] Décrivez le virus de l’immunodéficience humaine, ou VIH, et expliquez comment celui-ci intègre le génome humain Question 3 (7pt) On souhaite identifier la séquence d’AA d’un fragment d’une protéine à partir de l’ADN du gène correspondant. La séquence d’ADN du brin transcrit est la suivante : …..TTT ACA GGT ATG GAA TTA….. 1] Que représentent les lettres A, T, C, G ? 2] Comment appelle-t-on la molécule obtenue à l’issue de la transcription et quelle est sa particularité par rapport au brin d’ADN ? 3] Décrivez le processus de transcription de ce fragment d’ADN (vous pouvez illustrer votre réponse de schémas légendés). Vous donnerez la séquence de la molécule obtenur à la fin de cette phase et correspondant au brin d’ADN donné dans l’énoncé 4] Décrivez le processus de traduction (vous pouvez illustrer votre rep de schémas légendés) 5] En utilisant le tableau suivant, donnez la séquence d’AA de cette protéine Tableau du code génétique Annales de biologie - Correction Hyères 2011 Question 1 (3pt) Génotype : ensemble des allèles des différents gènes et leur localisation sur les K Phénotype : ensemble des caractères observables d’un individu résultant de l’expression de ses gènes et de leurs éventuelles interactions avec l’environnement Enzyme : protéine catalyseur biologique spécifique d’un substrat (site de fixation) et d’une réaction (site catalytique) permettant d’accélérer une réaction sans y prendre part Mutation par substitution : changement d’un nucléotide par un autre dans la séquence nucléotidique de l’ADN durant la phase S entraînant ou non la synthèse d’une protéine non-fonctionnelle Mutation par délétion : suppression d’un nucléotide dans la séquence nucléotidique de l’ADN souvent due à une erreur de réplication Neurone : cellule excitable de l’encéphale constitué d’un axone et de plusieurs dendrites reliées à un corps cellulaire = soma cellule constituant l’unité du fonctionnement du SNerveux, spécialisée dans la génération et la construction de messages nerveux Question 2 (10pt) 1] Mitose : division cellulaire permettant d’obtenir à partir d’une cellule mère ayant répliquée son ADN deux cellules filles identiques entre elles et à la cellule mère -> reproduction conforme (clone) 4phases : prophase-métaphase-anaphase-télophase Prophase : démantèlement de l’enveloppe nucléaire mise en place du fuseau de division synthèse de la structure protéique = kinétochore condensation des K disparition du nucléole phase la + longue Métaphase : alignement des K à équidistance des pôles sur la plaque équatoriale condensation maximale des K MTchromosomiques se plantent dans les kinétochores Anaphase : dépolymérisation des MT entraînant l’ascension polaire K se séparent au niveau de leur centromère Télophase : décondensation des K réapparition du nucléole séparation par constriction cytoplasmique = cytodiérèse centripète reformation de l’enveloppe nucléaire réorganisation du noyau au niveau de chacun des 2lots de K à 1chromatide disparition du fuseau de division cf cours Méiose pour les schémas 2] Brassage intraK : réassociation au cours de la prophase I de chromatides homologues qui se sont cassées puis recollées, ce qui conduit à des chromatides recombinées CO : échange de fragments de chromatides non-sœur entre des K homologues -> échange d’allèles = recombinaison allélique 3] Etirement bref et léger du muscle entraînant l’étirement du FNM à l’origine du stimulus supraliminaire = dépolarisation Création du PA en sortie de dendrite–début du neurone sensitif Ia Message nerveux se propage via le neurone afférent vers la MEpinière Arrivèe de l’influx nerveux au niveau du bouton terminal de l’axone -> entrée de Ca+ -> exocytose d’Ach => le message nerveux change de nature au passage d’une synapse : l’IN, signal électrochimique, représenté par un train de PA, est converti en concentration de NT excitateur Ach dans l’espace synaptique. Ce codage chimique va donner naissance à un nouveau codage électrochimique, le PPS Synapse excitatrice entre le bouton terminal de l’axone du neurone sensitif et le soma du motoneurone IN repart en direction du muscle via le motoneurone efférent Ach est libérée au niveau de la JNM du muscle Contraction du muscle au préalable étiré En parallèle, l’I passe une 2e synapse inhibitrice libérant un NT inhibiteur, le Gaba -> diminution de la fréquence des PA dans le motoneurone du muscle antagoniste. IN repart en direction du muscle antagoniste Gaba est libérée au niveau de la JNM du muscle antagoniste qui se relâche 4] rétrovirus à ARN composé d’une nucléocapside protéique contenant de la gp120 et gp41 Virus de l’immunodéficience humaine Se fixe aux cellules cibles = LT4 & macrophages par la reconnaissance entre la protéine virale gp et le récepteur CD4 Fusion de membranes Entrée de la capside dans le cytoplasme de la cellule cible Décapsidation avec libération de l’ARNv ARN rétrotranscrit en ADN grâce à la transcriptase inverse ADNv pénétré dans le noyau, et est intégré au génome de la cellule cible ; il est ensuite transcrit en ARN Question 3 (7pt) – Exercice 1] ATGC sont les nucléotides constituant la séquence nucléotidique de l’ADN Selon les lois de Chargaff, A (adénine) est complémentaire de T (thymine) -> reliés par 2liaisons hydrogènes C (cytosine) est complémentaire de G (guanine) -> reliés par 3liaisons hydrogènes Notons que pour la séquence nucléotidique de l’ARN, T est remplacé par U (uracile) 2] La transcription est un événement nucléaire pour les eucaryote, cytoplasmique chez les procaryotes, faisant intervenir l’ARNpolymérase, et permettant la synthèse d’un brin d’ADN complémentaire du brin transcrit d’ADN Le brin d’ARN obtenu est similaire au brin codant d’ADN à la particularité près qu’il ne possède pas de nucléotide T mais U 3] ARNpol repère la TATAbox sur le brin d’ADN ARNpol se place 30nucléotides plus loin et commence la transcription par complémentarité des lois de Chargaff en se déplaçant dans le sens 5’->3’ Synthèse du brin d’ARN 4] Traducti on est un événeme nt cytoplas mique faisant intervenir le ribosome et les ARNt permettant la synthèse d’une chaîne protéique par correspondance selon le code génétique entre codon de l’ARN et AA Ribosome repère le 1e codon de l’ARNm AUT codant pour l’AA Met Les 2 sous-unités du ribosome se réassemblent AA Met est apporté par un ARNt dans le site A du ribosome AA correspondant au 2e AA est apporté Le ribosome crée une liaison peptidique entre ces 2AA Les ARNt repartent dans le cytoplasme Le ribosome se déplace d’un codon Les mêmes opérations sont effectuées jusqu’à ce que le ribosome rencontre un codon stop UAA / UAG / AUG. Aucun AA ne correspondant à ces codons, la protéine release factor se fixe alors au codon stop Les 2sous-unités du ribosome se détachent, libérant la protéine 5] ADN : TTT ACA GGT ATG GAA TTA ARN : AAA UGU CCA UAC CUU AAU Protéine: Lys Cys Pro Tyr Leu Asp !!! les AA doivent être dans un cercle & reliés les uns aux autres
