Biotech nolog ie Première année Biologie moléculaire et génétique

ESI L- Biotech nolog ie Première année
Biologie moléculaire et génétique sptembre 2OO8
Sujet d'Angélique Chanal Vial (durée conseillée th) sans calculatrice
ni
documents
Exercice 1(7 points)
Le cuivre est un élément essentiel
pour le développement
aérobie des bâctéries. Mais,
paradoxalement
ce composé est toxique dès les faibles concentrations, La concentration
intracellulaire de cuivre doit donc être régulée d'une manière très stricte. Deux systèmes de
régulation CueR et CLrsR/CusS ont été récemment mis en é\tider,ce chez Esche chia coli.
Le système à deux composants CusR/CusS active la transcription de I'opéron cusCFEA en réponse
aux variations de cuivre extracellulaire. La séquence des trois
gènes
cusc, cusB et cusA est
homologue à la séquence d'une famille d'antiports
protons/cations
impliqués dans la sortie d'ions
métalliques et de composés toxiques. La
protéine
CusF serait une
protéine périplasmique
fixatrice
du curvre.
Le régufateur CueR active la transcription des
gènes
copA et cueo. La protéine CopA est une
ATPase dont l'activité est liée au cuivre.
Pour
étudier
le rôle
de
la
protéine
CueO, dont
la fonction
est
inconnue, le
gène
cueo.est
inactivé
par I'insertion d'une séquence d'ADN appelée cassette. La cassette utilisée porte
le gène de
résistance au chloramphénicol
(cm),
La souche obtenue est appelée souche A (Tableau 1).
1.lruljq!€I l'ensemble des
phénotypes
de la souche A (utiliser la nomenclature introduite
pendant
les TD et expliciter chacun des
phénotypes),
2. Indiouer la composition des milieux nécessaires
pour
tester de manière indépendante chacun
de ces
phénotypes,
ainsi
que
le
comportement
de la souche A sur chaque milieu, en termes de
croissance.
3. L'identification du phénotype associé à l'altération du
gène
cLleo est réalisée dans le contexte
de la souche W3110,
aui est une souche de base d'E coll très souvent utilisée dans les
laboratoires
de recherche. La mutation cueo::cr,
présente
chez la souche A est transférée dans
le
contexte de la souche W3110.
- Proposer une technique
génétique
/n v/-vo
permettant
de fôire ce transfert.
Indiquer les
partenairês
utilisés, le phénotype des colonies sélectionnées et la composition du milieu de
sélection.
- Belpelcl les
phénotypes
de la souche
W3110
cueo::cm
qui
vient
d'être construite.
- Aurait-il été possible
de transférer la mutation cueoitcm chez la souche W3110.1 ? lustifier la
réponse.
Tableau 1: Coll€ction de souches disponibles
Souches Génotypes
--1
w3110
malT
proAi lTn10 a(thr-leu)
souche sauvage
W3110.1 iW3110
^rec4
I

Les
gèner
rhr, /ed e(proA)sont respedrvement
localisés àux m nutes 0, 1,7 et 5/5, LeuE
produits
interuiennent,
respectivement,
oài< la oiosy.rl.Àse de'rÈthréonrle, de
la leJc,ne er de la prol re,
La délébon
q! affecte
les
qènes
t ret /eu élirn ne toute
la séquence du chromosome d'E col entre les minutes 0 et 1,7.
Lopércn araAAO est
locàlisé à la minute 1,4. Les
produits
d€ ces
gènes
interviennent dans la dégradation de I'arabinose.
re geneGaÀst roca
'ré à la m nùte 76,s. La
prctèlne
rvlâlT est activat€ur du êgulon maLtose. ce résulon regrcupe 'ensenble
.."s d-"nêsàEr6endnr à Ê. .o/i de transoorter et de métaboliser le maltose et les maltodexri4es.
Le transposon TnJ0 confère
la ésstance à la tétracycline,
Exercice
2 (3 points)
Dans une expérience de transduction
généralisée,
les souches donnatrice
et réceptrice ont
respectivement
les
phénotypes
SerA* TolC-
Iletc' ; SerA'TolC*Metc*
Les transductants SerAt sont sélectionnés et les
différents
phénotypes
sont déterminés.
Les
résultats
expérimentaux
obtenus sont
indiqués dans le tableau suivant.
phénotype
serA* Tolc+ f4etc+
SerA*
Tolc* lvletc-
SerA'
TolC- lvletc'
IserA+
lor:- Metc, _ ]_ __
- Dlitgmincr l'ordre
des 3 gènes.
- Pgscl
les calculs
qul
vous
perm€ttent
de calculer
la fréquence de cotransduction
entre SerA
et TolC
entre SerA et MetC
- Quelle
est la formule
qui
vous
permettrez
de
calculer la distance
physique
entre ces différents
marqueurs ?
sujet de Chantal
Tardif (durée conseillée
th) sans documents:
1/ Définissez
les têrmes suivants
(5 points)
|
Activateur Réprêsseur Inducteur Co-répresseur Autoinducteur
Régulateur
de réponse Sensêur Brin codant facteur sigma alternatif
antiterminateur
2/ Particularités structuralês
et fonction des
ARNS de transfert
(5 polnts)
Nombre de colonies