2. Biologie Moléculairearistote.datacenter.dsi.upmc.fr/disc/PCEM1/ED/2_BM_2008-09.pdf · Cahier...

of 26/26
http://www.chusa.upmc.fr/disc/bio_cell PCEM1 CAHIER D'EXERCICES de BIOCHIMIE 2008-2009 EDITE PAR LE DEPARTEMENT DE BIOLOGIE 2. Biologie Moléculaire L'étude des acides nucléiques
  • date post

    07-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    223
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of 2. Biologie Moléculairearistote.datacenter.dsi.upmc.fr/disc/PCEM1/ED/2_BM_2008-09.pdf · Cahier...

  • http: / /www.chusa.upmc.f r/disc/b io_cell

    PCEM1

    CAHIER D'EXERCICES de BIOCHIMIE

    2008-2009

    EDITE PAR LE DEPARTEMENT DE BIOLOGIE

    2. Biologie Molculaire

    L'tude des acides nucliques

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 2

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    CAHIER D'EXERCICES POUR PCEM1

    BIOCHIMIE

    I I . B I O L O G I E M O L E C U L A I R E : l ' t u d e d e s a c i d e s n u c l i q u e s

    S O M M A I R E Page

    1. Structure des acides nucliques . . . . . . . . . . 3 2. Transcription . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3. Traduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4. Rplication et Rparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5. Altrations du matriel gntique et Outils de Biologie molculaire . . . . . . . . . 13 6. QCM . . . . . . . . . . 15 7. Annales du concours . . . . . . . . 21 A N N E X E S . I Code gntique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 II Codes des acides amins . . . . . . . . . . . 26

    Image de couverture : Photographie en microscopie lectronique d'une fourche de rplication dficiente chez un mutant de levure. Une anomalie lors de la rplication d'ADN serait l'un des mcanismes contribuant l'instabilit gnomique (Science-26 juil 2002 www.sciencemag.org)

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 3

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    1. STRUCTURE DES ACIDES NUCLEIQUES

    1.1 Structure de lADN a. Par convention la squence dun simple brin dune molcule dADN est crite dans le

    sens 5 (gauche) - 3 (droite).

    Quels sont les groupements chimiques correspondant ces extrmits ?

    b. Un chantillon dADN contient 30,5 moles pour 100 dadnine. Quels sont les pourcentages de thymine, guanine et cytosine ? Quelles caractristiques structurales permettent de diffrencier ces bases ?

    c. Est-ce que la proposition suivante est vraie : si la squence dun doxyribonuclotide est p C p T p G p G p A p C , alors sa squence complmentaire est p G p A p C p C p T p G ?

    1.2 Soit le fragment d'ADN suivant: 5'CTTCA3'

    3'GAAGT5'

    a. Par l'intermdiaire de quels atomes et de quel type de liaison cette structure est-elle stabilise?

    b. Comment peut-on dnaturer cette molcule?

    c. Quel intrt prsente la possibilit de rassocier des simples brins d'ADN entre eux ?

    d. Existe-t-il des circonstances o des brins dADN et ARN peuvent sassocier ?

    2.TRANSCRIPTION

    2.1 Droulement de la transcription dun gne. LADN gnomique prsent ci-dessous contient la totalit de la squence dun gne codant une protine. Les segments nuclotidiques souligns correspondent aux squences dADN de ce gne retrouves dans lARNm.

    1 5............................... CCTAGAGAAC TGTTCCTGGG GTCTGGGACC TTTGCGAAGG 3............................... GGATCTCTTG ACAAGGACCC CAGACCCTGG AAACGCTTCC

    41 CAAGGAAGGG GTAACAGGAT TTCGGGCAGT TGCCCCTGCA GGGCCAATCT AGGCAAGTCC CCTGCGCCAT GTTCCTTCCC CATTGTCCTA AAGCCCGTCA ACGGGGACGT CCCGGTTAGA TCCGTTCAGG GGACGCGGTA

    111 GTCCCTTCGT CTCCTTCTTC CTATATACAG GCCTCCCTCC ACCTGTCTTC TCAGAGCAGG TATAGGCAAG CAGGGAAGCA GAGGAAGAAG GATATATGTC CGGAGGGAGG TGGACAGAAG AGTCTCTTCC ATATCCGTTC

    181 CAGTGCTGCC GTGCTCACCT GGGCTATGGC TCTTCTTTCA GGTGGGTCTC CGACCCTGAC TTCAACGTGG GTCACGACGG CACGAGTGGA CCCGATACCG AGAAGAAAGT CCACCCAGAG GCTGGGACTG AAGTTGCACC

    251 GGGTGTGGGT GGAGGCTGGC CAGAGGGCCC TGTCCACCCT GGGGGAGGAG AGCCCAGGCC CTGATTACCT CCCACACCCA CCTCCGACCG GTCTCCCGGG ACAGGTGGGA CCCCCTCCTC TCGGGTCCGG GACTAATGGA

    321 AGTCCCTCTC CACAGCGTTT TCGGCCACCC AGGCACGGAA GGGCTTCTGG GACTACTTCA GCCAGACCAG TCAGGGAGAG GTGTCGCAAA AGCCGGTGGG TCCGTGCCTT CCCGAAGACC CTGATGAAGT CGGTCTGGTC

    391 CGGGGACAAA GGCAGGGTTG AGCAGATCCA TCAGCAGAAG ATGGCTCGCG AGCCCGCGTG AGTGCCCAGG GCCCCTGTTT CCGTCCCAAC TAGTCTAGGT AGTCGTCTTC TACCGAGCGC TCGGGCGCAC TCACGGGTAA

    461 GGAAGGGGTG TAGGCGAAGG GAGGAGACAG CTGGGCCATG CCATGATGAC CTGCCTCTGC TGCCTCAACC CCTTCCCCAC ATCCGCTTCC CTCCTCTGTC GACCCGGTAC GGTACTACTG GACGGAGACG ACGGAGTTGG

    531 GAGGATCAGT GCGCGATGAC TTGGGGACAA AGGAGATGAT GGAGGCTAGC AGTCTGACGG CCTGGATATC CTCCTAGTCA CGCGCTACTG AACCCCTGTT TCCTCTACTA CCTCCGATCG TCAGACTGCC GGACCTATAG

    601 TGTCCCCTTC TCCAGGACCC TGAAAGACAG GCTGCAGGCC CGTCTGGATG ACCTGTGGGA AGACATCACT ACAGGGGAAG AGGTCCTGGG ACTTTCTGTC CGACGTCCGG GCAGACCTAC TGGACACCCT TCTGTAGTGA

    671 CACAGCCTTC ATGACCAGGG CCACAGCCAT CTGGGGGACC CCTGAGGATC TACCTGCCCA GGCCCATTCC GTGTCGGAAG TACTGGTCCC GGTGTCGGTA GACCCCCTGG GGACTCCTAG ATGGACGGGT CCGGGTAAGG

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 4

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    741 TCTGGGGAGC ATACTGTGTG CTCTCCCCAT CTCCAGCCCC TCCCTCTGGG TTCCCAAGTT GAAGCCTAGA AGACCCCTCG TATGACACAC GAGAGGGGTA GAGGTCGGGG AGGGAGACCC AAGGGTTCAA CTTCGGATCA

    811 CTTCTGGAAT AAATGAAATA GATGTTTATG GCCTGGCGTG AGTATGTTTG ACTCTCATTT GGACCATGTC GAAGACCTTA TTTACTTTAT CTACAAATAC CGGACCGCAC TCATACAAAC TGAGAGTAAA CCTGGTACAG

    881 TGAAAGCAGT GGCCTCACCA CTATCCCCAA AGCACACCCA TCACCCACTC CATTCCCTTG CTGCTCTTTC ACTTTCGTCA CCGGAGTGGT GATAGGGGTT TCGTGTGGGT AGTGGGTGAG GTAAGGGAAC GACGAGAAAG

    951 GGTTAGAGCA CCACGCTCCC TGCTATGTGA CTGAGGTAGC ..............................3 CCAATCTCGT GGTGCGAGGG ACGATACACT GACTCCATCG ..............................5

    a. Quelle est la dfinition dun gne ? b. Quels sont les composants molculaires ncessaires la transcription ?

    c. Comment se fait linitiation de la transcription ? d. Quelle partie de cette squence peut participer la rgulation de lexpression dun

    gne par un signal hormonal. ?

    e. Parmi les motifs de cette squence marqus en gras ( ggccaatct / tatata / gt / ag / aataaa / tatgtttg ) :

    - Quels sont ceux qui dfinissent lorientation de la transcription ?

    En quoi dfinissent-ils le brin sens, le brin matrice ?

    - Quels sont ceux qui dfinissent le dbut et la fin de la transcription ?

    - Quels sont ceux qui interviennent lors de la maturation du transcrit primaire ?

    - A quoi correspondent les segments souligns dans cette squence ?

    Quels motifs interviennent dans le processus qui permet de les runir ?

    - Quel processus permet de retarder la dgradation en 3 de lARN ?

    2.2 La maturation des transcrits primaires dARN chez les Eucaryotes comporte un autre vnement non voqu dans lexercice prcdent :

    a. En quoi consiste-t-il ? b. Quelle est la particularit de la liaison ainsi tablie ? c. Citez la ou les fonctions associes cette modification.

    2.3 Un pissage alternatif partir du site donneur de lintron 2 dun transcrit primaire contenant 7 exons (schmatis ci-dessous) peut aboutir plusieurs ARN messagers.

    GU A AG

    exon 1

    exon

    2

    exon

    3

    exon

    4

    exon

    5

    exon

    6

    exon

    7

    . Quelles sont les diffrents ARNm qui peuvent tre produits partir de ce transcrit ? . Quelle est leur mode de formation ? . De faon gnrale, que permet lpissage alternatif dun gne pluri-exoniques ?

    Au cours de lexcision-pissage, une liaison phosphodiester se cre dans les introns librs.

    . Prcisez les caractristiques de cette liaison : nuclotides et fonctions impliqus.

    2.4 Complter les propositions suivantes. a. La synthse dARN, qui est aussi appele ____________________, est un processus

    hautement slectif.

    b. La transcription commence quand une molcule d_________________________ se lie une squence ____________________ sur la double hlice dADN ;

    c. L___________________________ transcrit les gnes dont les ARN seront traduits en protines, l______________________________ synthtise les grands ARN ribosomiques, et l_____________________________ produit une varit dARN stables trs petits.

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 5

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    d. Laddition dun nuclotide G mthyl lextrmit 5 dun transcrit initial forme la ___________________ , qui semble protger de la dgradation lARN en longation, et joue un rle important dans linitiation de la synthse protique.

    e. Lextrmit 3 de la plupart des transcrits de la polymrase II est dfinie par une modification, au cours de laquelle le transcrit en longation est cliv un site spcifique, et une _________________ est ajoute lextrmit 3 coupe par une polymrase distincte.

    f. Les modifications des extrmits 5 et 3 dune chane dARN terminent la formation du _____________________ .

    g. Les squences codantes dARN de chaque ct de lintron sont runies lune lautre aprs que la squence intronique ait t retire ; Cette raction est connue sous le nom d_____________________________ .

    h. Les squences consensus aux deux extrmits dun intron sont appeles _______________________ et _____________________.

    2.5 Complter les propositions suivantes. a. Les protines _______________________ stimulent ou inhibent la transcription de

    certains groupes de gnes spcifiques.

    b. Le motif de liaison lADN en ________________________ a t retrouv dans des protines de liaison lADN chez les eucaryotes et les procaryotes; il contient dans sa structure un ou plusieurs ions mtalliques.

    c. Le motif ______________________________ est ainsi appel car deux hlices , provenant de chaque monomre, se rejoignent pour former une bobine enroule.

    d. Le motif ____________________________ consiste en une courte hlice relie par une boucle une deuxime hlice , plus longue.

    3. TRADUCTION

    3.1 Expression du gne de lapolipoprotine E Squence du gne codant pour lApolipoprotine E humaine(allle Epsilon 4). (Genbank : HUMAPOE4) 1 GGAACTTGAT GCTCAGAGAG GACAAGTCAT TTGCCCAAGG TCACACAGCT GGCAACTGGC AGACGAGATT CACGCCCTGG 80 81 CAATTTGACT CCAGAATCCT AACCTTAACC CAGAAGCACG GCTTCAAGCC CTGGAAACCA CAATACCTGT GGCAGCCAGG 160 161 GGGAGGTGCT GGAATCTCAT TTCACATGTG GGGAGGGGGC TCCTGTGCTC AAGGTCACAA CCAAAGAGGA AGCTGTGATT 240 241 AAAACCCAGG TCCCATTTGC AAAGCCTCGA CTTTTAGCAG GTGCATCATA CTGTTCCCAC CCCTCCCATC CCACTTCTGT 320 321 CCAGCCGCCT AGCCCCACTT TCTTTTTTTT CTTTTTTTGA GACAGTCTCC CTCTTGCTGA GGCTGGAGTG CAGTGGCGAG 400 401 ATCTCGGCTC ACTGTAACCT CCGCCTCCCG GGTTCAAGCG ATTCTCCTGC CTCAGCCTCC CAAGTAGCTA GGATTACAGG 480 481 CGCCCGCCAC CACGCCTGGC TAACTTTTGT ATTTTTAGTA GAGATGGGGT TTCACCATGT TGGCCAGGCT GGTCTCAAAC 560 561 TCCTGACCTT AAGTGATTCG CCCACTGTGG CCTCCCAAAG TGCTGGGATT ACAGGCGTGA GCTACCGCCC CCAGCCCCTC 640 641 CCATCCCACT TCTGTCCAGC CCCCTAGCCC TACTTTCTTT CTGGGATCCA GGAGTCCAGA TCCCCAGCCC CCTCTCCAGA 720 721 TTACATTCAT CCAGGCACAG GAAAGGACAG GGTCAGGAAA GGAGGACTCT GGGCGGCAGC CTCCACATTC CCCTTCCACG 800 801 CTTGGCCCCC AGAATGGAGG AGGGTGTCTG TATTACTGGG CGAGGTGTCC TCCCTTCCTG GGGACTGTGG GGGGTGGTCA 880 881 AAAGACCTCT ATGCCCCACC TCCTTCCTCC CTCTGCCCTG CTGTGCCTGG GGCAGGGGGA GAACAGCCCA CCTCGTGACT 960 961 GGGCTGCCCA GCCCGCCCTA TCCCTGGGGG AGGGGGCGGG ACAGGGGGAG CCCTATAATT GGACAAGTCT GGGATCCTTG 1040 1041 AGTCCTACTC AGCCCCAGCG GAGGTGAAGG ACGTCCTTCC CCAGGAGCCG GTGAGAAGCG CAGTCGGGGG CACGGGGATG 1120 1121 AGCTCAGGGG CCTCTAGAAA GAGCTGGGAC CCTGGGAAGC CCTGGCCTCC AGGTAGTCTC AGGAGAGCTA CTCGGGGTCG 1200 1201 GGCTTGGGGA GAGGAGGAGC GGGGGTGAGG CAAGCAGCAG GGGACTGGAC CTGGGAAGGG CTGGGCAGCA GAGACGACCC 1280 1281 GACCCGCTAG AAGGTGGGGT GGGGAGAGCA GCTGGACTGG GATGTAAGCC ATAGCAGGAC TCCACGAGTT GTCACTATCA 1360 1361 TTATCGAGCA CCTACTGGGT GTCCCCAGTG TCCTCAGATC TCCATAACTG GGGAGCCAGG GGCAGCGACA CGGTAGCTAG 1440 1441 CCGTCGATTG GAGAACTTTA AAATGAGGAC TGAATTAGCT CATAAATGGA ACACGGCGCT TAACTGTGAG GTTGGAGCTT 1520 1521 AGAATGTGAA GGGAGAATGA GGAATGCGAG ACTGGGACTG AGATGGAACC GGCGGTGGGG AGGGGGTGGG GGGATGGAAT 1600 1601 TTGAACCCCG GGAGAGGAAG ATGGAATTTT CTATGGAGGC CGACCTGGGG ATGGGGAGAT AAGAGAAGAC CAGGAGGGAG 1680 1681 TTAAATAGGG AATGGGTTGG GGGCGGCTTG GTAAATGTGC TGGGATTAGG CTGTTGCAGA TAATGCAACA AGGCTTGGAA 1760 1761 GGCTAACCTG GGGTGAGGCC GGGTTGGGGG CGCTGGGGGT GGGAGGAGTC CTCACTGGCG GTTGATTGAC AGTTTCTCCT 1840 1841 TCCCCAGACT GGCCAATCAC AGGCAGGAAG ATGAAGGTTC TGTGGGCTGC GTTGCTGGTC ACATTCCTGG CAGGTATGGG 1920 1921 GGCGGGGCTT GCTCGGTTCC CCCCGCTCCT CCCCCTCTCA TCCTCACCTC AACCTCCTGG CCCCATTCAG ACAGACCCTG 2000 2001 GGCCCCCTCT TCTGAGGCTT CTGTGCTGCT TCCTGGCTCT GAACAGCGAT TTGACGCTCT CTGGGCCTCG GTTTCCCCCA 2080 2081 TCCTTGAGAT AGGAGTTAGA AGTTGTTTTG TTGTTGTTGT TTGTTGTTGT TGTTTTGTTT TTTTGAGATG AAGTCTCGCT 2160 2161 CTGTCGCCCA GGCTGGAGTG CAGTGGCGGG ATCTCGGCTC ACTGCAAGCT CCGCCTCCCA GGTCCACGCC ATTCTCCTGC 2240 2241 CTCAGCCTCC CAAGTAGCTG GGACTACAGG CACATGCCAC CACACCCGAC TAACTTTTTT GTATTTTCAG TAGAGACGGG 2320 2321 GTTTCACCAT GTTGGCCAGG CTGGTCTGGA ACTCCTGACC TCAGGTGATC TGCCCGTTTC GATCTCCCAA AGTGCTGGGA 2400 2401 TTACAGGCGT GAGCCACCGC ACCTGGCTGG GAGTTAGAGG TTTCTAATGC ATTGCAGGCA GATAGTGAAT ACCAGACACG 2480 2481 GGGCAGCTGT GATCTTTATT CTCCATCACC CCCACACAGC CCTGCCTGGG GCACACAAGG ACACTCAATA CATGCTTTTC 2560 2561 CGCTGGGCCG GTGGCTCACC CCTGTAATCC CAGCACTTTG GGAGGCCAAG GTGGGAGGAT CACTTGAGCC CAGGAGTTCA 2640 2641 ACACCAGCCT GGGCAACATA GTGAGACCCT GTCTCTACTA AAAATACAAA AATTAGCCAG GCATGGTGCC ACACACCTGT 2720 2721 GCTCTCAGCT ACTCAGGAGG CTGAGGCAGG AGGATCGCTT GAGCCCAGAA GGTCAAGGTT GCAGTGAACC ATGTTCAGGC 2800

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 6

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    2801 CGCTGCACTC CAGCCTGGGT GACAGAGCAA GACCCTGTTT ATAAATACAT AATGCTTTCC AAGTGATTAA ACCGACTCCC 2880 2881 CCCTCACCCT GCCCACCATG GCTCCAAAGA AGCATTTGTG GAGCACCTTC TGTGTGCCCC TAGGTAGCTA GATGCCTGGA 2960 2961 CGGGGTCAGA AGGACCCTGA CCCGACCTTG AACTTGTTCC ACACAGGATG CCAGGCCAAG GTGGAGCAAG CGGTGGAGAC 3040 3041 AGAGCCGGAG CCCGAGCTGC GCCAGCAGAC CGAGTGGCAG AGCGGCCAGC GCTGGGAACT GGCACTGGGT CGCTTTTGGG 3120 3121 ATTACCTGCG CTGGGTGCAG ACACTGTCTG AGCAGGTGCA GGAGGAGCTG CTCAGCTCCC AGGTCACCCA GGAACTGAGG 3200 3201 TGAGTGTCCC CATCCTGGCC CTTGACCCTC CTGGTGGGCG GCTATACCTC CCCAGGTCCA GGTTTCATTC TGCCCCTGTC 3280 3281 GCTAAGTCTT GGGGGGCCTG GGTCTCTGCT GGTTCTAGCT TCCTCTTCCC ATTTCTGACT CCTGGCTTTA GCTCTCTGGA 3360 3361 ATTCTCTCTC TCAGCTTTGT CTCTCTCTCT TCCCTTCTGA CTCAGTCTCT CACACTCGTC CTGGCTCTGT CTCTGTCCTT 3440 3441 CCCTAGCTCT TTTATATAGA GACAGAGAGA TGGGGTCTCA CTGTGTTGCC CAGGCTGGTC TTGAACTTCT GGGCTCAAGC 3520 3521 GATCCTCCCG CCTCGGCCTC CCAAAGTGCT GGGATTAGAG GCATGAGCAC CTTGCCCGGC CTCCTAGCTC CTTCTTCGTC 3600 3601 TCTGCCTCTG CCCTCTGCAT CTGCTCTCTG CATCTGTCTC TGTCTCCTTC TCTCGGCCTC TGCCCCGTTC CTTCTCTCCC 3680 3681 TCTTGGGTCT CTCTGGCTCA TCCCCATCTC GCCCGCCCCA TCCCAGCCCT TCTCCCCCGC CTCCCCACTG TGCGACACCC 3760 3761 TCCCGCCCTC TCGGCCGCAG GGCGCTGATG GACGAGACCA TGAAGGAGTT GAAGGCCTAC AAATCGGAAC TGGAGGAACA 3840 3841 ACTGACCCCG GTGGCGGAGG AGACGCGGGC ACGGCTGTCC AAGGAGCTGC AGGCGGCGCA GGCCCGGCTG GGCGCGGACA 3920 3921 TGGAGGACGT GCGCGGCCGC CTGGTGCAGT ACCGCGGCGA GGTGCAGGCC ATGCTCGGCC AGAGCACCGA GGAGCTGCGG 4000 4001 GTGCGCCTCG CCTCCCACCT GCGCAAGCTG CGTAAGCGGC TCCTCCGCGA TGCCGATGAC CTGCAGAAGC GCCTGGCAGT 4080 4081 GTACCAGGCC GGGGCCCGCG AGGGCGCCGA GCGCGGCCTC AGCGCCATCC GCGAGCGCCT GGGGCCCCTG GTGGAACAGG 4160 4161 GCCGCGTGCG GGCCGCCACT GTGGGCTCCC TGGCCGGCCA GCCGCTACAG GAGCGGGCCC AGGCCTGGGG CGAGCGGCTG 4240 4241 CGCGCGCGGA TGGAGGAGAT GGGCAGCCGG ACCCGCGACC GCCTGGACGA GGTGAAGGAG CAGGTGGCGG AGGTGCGCGC 4320 4321 CAAGCTGGAG GAGCAGGCCC AGCAGATACG CCTGCAGGCC GAGGCCTTCC AGGCCCGCCT CAAGAGCTGG TTCGAGCCCC 4400 4401 TGGTGGAAGA CATGCAGCGC CAGTGGGCCG GGCTGGTGGA GAAGGTGCAG GCTGCCGTGG GCACCAGCGC CGCCCCTGTG 4480 4481 CCCAGCGACA ATCACTGAAC GCCGAAGCCT GCAGCCATGC GACCCCACGC CACCCCGTGC CTCCTGCCTC CGCGCAGCCT 4560 4561 GCAGCGGGAG ACCCTGTCCC CGCCCCAGCC GTCCTCCTGG GGTGGACCCT AGTTTAATAA AGATTCACCA AGTTTCACGC 4640 4641 ATCTGCTGGC CTCCCCCTGT GATTTCCTCT AAGCCCCAGC CTCAGTTTCT CTTTCTGCCC ACATACTGCC ACACAATTCT 4720 4721 CAGCCCCCTC CTCTCCATCT GTGTCTGTGT GTATCTTTCT CTCTGCCCTT TTTTTTTTTT TAGACGGAGT CTGGCTCTGT 4800 4801 CACCCAGGCT AGAGTGCAGT GGCACGATCT TGGCTCACTG CAACCTCTGC CTCTTGGGTT CAAGCGATTC TGCTGCCTCA 4880 4881 GTAGCTGGGA TTACAGGCTC ACACCACCAC ACCCGGCTAA TTTTTGTATT TTTAGTAGAG ACGAGCTTTC ACCATGTTGG 4960 4961 CCAGGCAGGT CTCAAACTCC TGACCAAGTG ATCCACCCGC CGGCCTCCCA AAGTGCTGAG ATTACAGGCC TGAGCCACCA 5040 5041 TGCCCGGCCT CTGCCCCTCT TTCTTTTTTA GGGGGCAGGG AAAGGTCTCA CCCTGTCACC CGCCATCACA GCTCACTGCA 5120 5121 GCCTCCACCT CCTGGACTCA AGTGATAAGT GATCCTCCCG CCTCAGCCTT TCCAGTAGCT GAGACTACAG GCGCATACCA 5200 5201 CTAGGATTAA TTTGGGGGGG GGTGGTGTGT GTGGAGATGG GGTCTGGCTT TGTTGGCCAG GCTGATGTGG AATTCCTGGG 5280 5281 CTCAAGCGAT ACTCCCACCT TGGCCTCCTG AGTAGCTGAG ACTACTGGCT AGCACCACCA CACCCAGCTT TTTATTATTA 5360 5361 TTTGTAGAGA CAAGGTCTCA ATATGTTGCC CAGGCTAGTC TCAAACCCCT GGCTCAAGAG ATCCTCCGCC ATCGGCCTCC 5440 5441 CAAAGTGCTG GGATTCCAGG CATGGGCTCC GAGCGGCCTG CCCAACTTAA TAATATTGTT CCTAGAGTTG CACTC 5515

    La squence ci-jointe est celle du gne de l'apolipoprotine E humaine, allle 4. Le dernier nuclotide de chaque ligne est numrot sur la droite (n de position).

    3.1.1 Certaines parties de cette squence ont t soulignes d'un trait simple;

    examinez avec soin le dbut et la fin des squences qui sont situes entre ces squences soulignes : quoi correspondent les squences soulignes ?

    3.1.2 Quelles sont les fonctions (rles) des protines qui se fixent en premier sur

    ce gne dans la rgion allant du nuclotide 975 au nuclotide 1046 ? 3.1.3 Quel est le rle du triplet de nuclotides en 1871-1873 ? 3.1.4 Quelle est la traduction de la squence 1847-1913 de ce gne ? 3.1.5 Le nuclotide en position 1913 est un G qui fait partie de la squence traduite :

    quelle est sa position dans le cadre de lecture : N1, N2 ou N3 ? 3.1.6 Le nuclotide en position 3007 est un G qui fait partie de la squence traduite :

    quelle est sa position dans le cadre de lecture : N1, N2 ou N3 ? 3.1.7 Il existe dans le domaine de l'apolipoprotine E cod par l'exon 4 du gne deux

    Arginines qui peuvent tre mutes en Cystines par une simple substitution d'un nuclotide : quelle est ces endroits (souligns deux fois), la squence du brin sens du gne mut ?

    3.1.8 Quelle sera la longueur aprs transcription et maturation (comprenant

    l'addition de 1000 AMP du ct 3'-OH) de l'ARN messager de l'apolipoprotine E ?

    3.1.9 Quel est le rle du codon (soulign deux fois) TGA en 4496 ? 3.1.10 Quels sont les numros des nuclotides de la bote de polyadnylation ? 3.1.11 La scrtion de la protine hors des cellules ncessite l'hydrolyse d'un

    peptide de 18 acides amins du ct N-terminal. Quel est le rle de ce peptide ? 3.1.12 De combien d'acides amins se compose l'apolipoprotine E mature ?

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 7

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    3.2 Soit le schma ci-contre reprsentant un ARNt (avec son anticodon).

    a. Quel est le nom de l'acide amin transport par cet ARNt ?

    b. Quel est le nom du nuclotide situ l'extrmit 3' de cet ARNt ?

    c. Par quel type de liaison l'acide amin sera-t-il li cet ARNt ?

    3.3 TRADUCTION 3.3.1 Complter directement sur le schma ci-contre (Figure 1) les lgendes qui doivent indiquer :

    - les sous-units ribosomales et le

    principal type dARN ribosomal (ARNr) dont elles sont constitues

    - les sites de fixation peptidique (site P) et acide amin (site A) du ribosome

    - les molcules dARN messager (ARNm) et dARN de transfert (ARNt)

    - les extrmits N-terminale et C-terminale de la chane peptidique en cours de synthse

    3.3.2 Ajouter directement sur le schma ci-contre (Figure 2) - le rsidu 7-mthylguanosine

    triphosphate (Gppp) lemplacement correct.

    - la squence nuclotidique du premier codon de lARN messager.

    - la squence nuclotidique de lextrmit 3 de lARN messager.

    Dduire des informations dont vous disposez sur la squence dARN messager : - la squence des huit premiers acides amins du peptide. - la squence du gne codant ces huit premiers acides amins.

    3.3.3 Au cours de llongation du dbut de la protine, un ribosome se trouve

    successivement dans les deux tats ci-dessous : - A gauche avant la synthse de la liaison peptidique, le site P porte un ARNt li au peptide Met-Ala-Val. Le ribosome vient de recruter un ARNt charg. - A droite, aprs la synthse de la liaison peptidique, les 2 ARNt sont encore fixs aux sites P et A. Prcisez les lments prsents aux sites P et A ce stade du processus.

    3.3.4 - Citer quatre tapes ncessaires lincorporation du quatrime acide amin

    partir de cet acide amin libre. - Indiquer pour chacune des quatre tapes, si elle est directement couple lhydrolyse de liaison(s) riche(s) en nergie, en prcisant le cas chant, le nombre de liaison(s) riche(s) en nergie hydrolyses.

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 8

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    - Citer le nom de lenzyme et le numro des tapes qui permettent dassurer la spcificit du quatrime acide amin incorpor.

    3.3.5 - Dans quel(s) compartiment(s) de la cellule a lieu la synthse de cette chane

    peptidique ? - Dans quel(s) compartiment(s) de la cellule a eu lieu la synthse du ribosome et quel

    est son devenir immdiat une fois que la synthse de la chane peptidique sera acheve ?

    - Dans quel(s) compartiment(s) de la cellule a eu lieu la synthse de lARN messager et quel est son devenir immdiat une fois que la synthse de la chane peptidique sera acheve ?

    3.3.6 Le tableau suivant illustre trois mutations diffrentes des codons 6 et 7 telles quelles

    apparaissent dans la squence nuclotidique de lARN messager.

    Citer pour chacune des mutation X, Y et Z :

    - le type de mutation : - ses consquences ventuelles sur le cadre de lecture : - ses consquences ventuelles sur le peptide synthtis :

    3.4 Combien de liaisons phosphates riches en nergie sont consommes dans la synthse d'une protine de 75 rsidus dacide amin ?

    Justifiez votre rponse.

    3.5.

    3.5.1 Soit une squence de bases prsente sur un brin dADN (brin 1)

    ....-G-A-C-T-T-A-C-A-C-G-C-G-A-T-T-T-T-A-T-A-T-A-G-C-.... a. Recopiez cette squence et crivez la squence du brin dADN complmentaire

    (brin 2)

    b. Sachant que lARNm issu de la transcription de ce fragment dADN code le dbut dune protine :

    - dterminez quel est le brin matrice (justifiez votre rponse) et crivez la squence de lARNm.

    - orientez toutes les squences des acides nucliques ;

    - crivez la squence du polypeptide traduit partir de cet ARNm.

    c. A la suite dune mutation, la 10me base (G) du brin 1 reprsent ci-dessus, a t remplace par une adnine.

    Dans un autre mutant, cette mme base G a t remplace par une cytosine. Chez un troisime mutant, la mme base G a t remplace par une thymine. Enfin, chez un quatrime mutant, ce mme nuclotide G a t perdu.

    Ecrivez pour chaque cas les modifications introduites dans les squences.

    Quadvient-il de la protine dans chaque cas ?

    Position du codon 1 2 3 4 5 6 7 8

    ARNm Normal --- GCU GUU GCU AAU AUC UUU GGU

    ARNm avec Mutation X Suppression de 3 nuclotides

    --- GCU GUU GCU AAU AU U GGU

    ARNm avec Mutation Y Remplacement de 2 nuclotides

    --- GCU GUU GCU AAU AUC UAG GGU

    ARNm avec Mutation Z Remplacement d1 nuclotide

    --- GCU GUU GCU AAU AUC UUC GGU

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 9

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    3.5.2 Le code gntique est redondant ou dgnr. Expliquez.

    3.5.3 On estime que lensemble des molcules dADN prsentes dans le noyau dune cellule humaine (avant la phase de rplication) reprsente 6 x 109 paires de nuclotides. Quelle longueur totale dADN cela reprsente-t-il ? Justifiez vos calculs en prsentant votre raisonnement.

    3.5.4 Quels sont les diffrents types dARN matures prsents dans une cellule eucaryote ? Prcisez en 2 lignes maximum (pour chaque type) leur fonction respective.

    3.6 PROBLEME SUR LA SEQUENCE, LA TRANSCRIPTION ET LA TRADUCTION DU GENE SPO II G.

    Cet exercice est organis autour de lexploitation dune squence nuclotidique. On se propose danalyser cette squence en vue dtudier successivement :

    - le sens de transcription, - le cadre de lecture - lenchanement des acides amins - une proprit biologique de la protine, - les nuclotides modifis chez quelques mutants.

    La squence dADN reprsente ci-dessous est celle dun fragment de 120 paires de bases entirement contenu dans la partie traduite du gne spo II G de la bactrie Bacillus subtilis.

    5P 1 11 21 31

    G A A A A A A C T G A A A T T A C G G T T G A C G C A C C T C T G G T A T A A G

    41 51 61 71

    C T G C T G A T G A A A C T T G G G C T G A A A A G T G A T G A A G T C T A T T

    81 91 101 111

    A C A T A G G C G G G A G T G A A G C C C T G C C G C C T C C A T T A T C T A A

    3 OH

    3.6.1 Le sens de transcription a. Sachant que la squence donne est celle du brin sens, indiquer par une flche sur la

    squence ci-dessous le sens de progression de la transcription. Justifier. G A A A A A A C T G A A A T T A C G G T...............G C C C T G C C G C C T C C A T T A T C T A A

    1 11 101 111

    3.6.2 Le cadre de lecture a. Thoriquement linformation gntique porte par lARNm peut tre traduite de trois

    faons diffrentes. Pourquoi ?

    b. Donner dans le tableau I ci-dessous les diffrentes squences prises par les trois codons stop au niveau des trois brins dacide nuclique.

    TABLEAU I

    5 P 3 OH Squences des codons non-sens 1er type 2me type 3me type

    ARNm brin dADN sens brin dADN transcrit

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 10

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    c. Avec des barres verticales, dfinir les trois cadres de lecture potentiels de la squence tudie. Dans chaque cas encadrer les codons stop.

    1er CADRE DE LECTURE POTENTIEL 1 11 21 31

    G A A A A A A C T G A A A T T A C G G T T G A C G C A C C T C T G G T A T A A G 41 51 61 71

    C T G C T G A T G A A A C T T G G G C T G A A A A G T G A T G A A G T C T A T T 81 91 101 111

    A C A T A G G C G G G A G T G A A G C C C T G C C G C C T C C A T T A T C T A A

    2me CADRE DE LECTURE POTENTIEL 1 11 21 31

    G A A A A A A C T G A A A T T A C G G T T G A C G C A C C T C T G G T A T A A G 41 51 61 71

    C T G C T G A T G A A A C T T G G G C T G A A A A G T G A T G A A G T C T A T T 81 91 101 111

    A C A T A G G C G G G A G T G A A G C C C T G C C G C C T C C A T T A T C T A A

    3me CADRE DE LECTURE POTENTIEL 1 11 21 31

    G A A A A A A C T G A A A T T A C G G T T G A C G C A C C T C T G G T A T A A G 41 51 61 71

    C T G C T G A T G A A A C T T G G G C T G A A A A G T G A T G A A G T C T A T T 81 91 101 111

    A C A T A G G C G G G A G T G A A G C C C T G C C G C C T C C A T T A T C T A A

    d. Quel est le cadre de lecture effectivement utilis pour la synthse de la protine ?

    e. Si au cours dune exprience prliminaire on tablit la squence dun seul brin dun fragment dADN que lon sait tre interne un gne, il est possible, au moins en thorie de dterminer le sens de la transcription. Comment ?

    3.6.3 Lenchanement des acides amins Identifier sur la squence ci-dessous lextrmit qui code pour la rgion N-terminale du

    fragment protique. Justifier.

    1 11 111

    GAAAAAACTG AAAT ................................CCTC CATTATCTAA

    3.6.4 Une proprit biologique de la protine

    Le tableau II prsente la composition en acides amins du fragment protique analys.

    TABLEAU II

    Acide amin Ala Arg Asp Glu Gly His Ile Leu Lys Met Pro Ser Thr Trp Tyr Val

    Nombre 1 1 1 2 3 1 1 10 6 1 3 3 1 1 3 1

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 11

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    La protine code par le gne spo II G interagit avec lADN. Ce fait est-il compatible avec la composition en acides amins du fragment analys ? Pourquoi ?

    3.6.5 Les nuclotides modifis chez quelques mutants. Cette protine peut-tre purifie partir de la souche sauvage et de 3 mutants affects

    dans le gne spo II G. Elle est soumise une lectrophorse en conditions non dnaturantes; dans ces conditions la migration seffectue selon la charge lectrique.

    a. Quel nuclotide doit-on trouver en position 71 chez les mutants pour obtenir les profils dlectrophorse prsents dans la figure I ?

    FIGURE I

    Sauvage Mutant 1 Mutant 2 Mutant 3

    +

    - +

    Nuclotide G

    n71

    3.7 SOIT UNE SEQUENCE CODANTE DE 18 NUCLEOTIDES.

    ADN

    DOUBLE

    . . . CAT ATA . . .

    -BRIN . . .

    GAA . . .

    ARNm . . .

    GUC . . .

    ANTICODON

    des ARNt

    CAG

    ACIDE

    AMINE

    lys trp

    a. Dterminer le sens de transcription. Justifier.

    b. Orienter lARNm, les deux brins de la molcule dADN et complter le tableau.

    c. Orienter la chane polypeptidique en prcisant les extrmits NH2 et COOH-terminales.

    4. REPLICATION ET REPARATION

    4.1 On incube des extraits solubles de colibacilles contenant de lADN avec un mlange de dATP, dTTP, dGTP et dCTP marqus tous avec du 32P sur le phosphore . Aprs une priode dincubation, le mlange est trait lacide trichloractique qui prcipite lADN et laisse en solution les petites molcules.

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 12

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    a. Si un des quatre prcurseurs manque, on ne trouve pas de radioactivit dans le prcipit. Commenter.

    b. Aurait-on trouv de la radioactivit si ctait le phosphore ou qui avait t marqu ?

    c. Dans la chane synthtise de manire continue suivante, o est lerreur ? Comment cette erreur sera-t-elle corrige ?

    Matrice

    (3) C - G - T - A - C - A - A - A- C - C - T - G - G - T - T - ...... (5)

    Nosynthtis

    (5) G - C - A - T - G - T - T- T- G - G - A - A - ...... (3)

    d. Cette chane, sous linfluence des UV, peut prsenter dautres altrations. Lesquelles ? Comment seront-elles rpares ?

    4.2 Quel problme se pose lors de la rplication de lextrmit des chromosomes ?

    Quelle activit enzymatique spcifique permet dy rpondre ?

    4.3 Complter les propositions suivantes.

    a. Lenzyme responsable de la synthse dADN dans la rplication comme dans la rparation est l___________________.

    b. Lors de la rplication, la rgion active du chromosome est une structure en forme dY appel une ______________________.

    c. Lenzyme qui scelle les brches dans lhlice lors de la synthse et de la rparation de lADN sappelle : l_____________________ .

    d. Lors de la rplication de lADN, le brin fils synthtis en continu sappelle :___________, et le brin synthtis de manire discontinue est appel_______________ .

    e. Si lADN polymrase positionne un nuclotide incorrect lextrmit 3, un domaine catalytique distinct possdant une activit_________________ enlve la base mal apparie.

    f. Linitiation de la synthse dADN sur le brin rplication discontinue requiert de petites_________________ fabriques par une enzyme appele__________________, qui a pour substrat des _______________________ .

    g. La sparation de 2 brins dADN au niveau de la fourche de rplication est catalyse par l__________________, qui se dplace unidirectionnellemment le long de lADN grce lnergie fournie par lhydrolyse dATP ;

    h. Les________________, qui participent au relchement de lADN, se lient lADN simple brin de sorte que ses bases restent disponibles pour servir de matrice.

    k. Les fourches de rplication se forment au niveau de squences particulires de lADN appeles__________________

    l. Les________________peuvent tre considres comme des nuclases rversibles qui crent des cassures transitoires, soit monocatnaires (type I), soit bicatnaires (type II).

    4.4 Complter les propositions suivantes.

    a. La plupart des modifications spontanes de lADN sont rapidement limines par un processus de correction appel la _____________________ ; il est exceptionnel que les mcanismes de maintenance chouent, et permettent une modification de squence permanente, qui est appele une ______________________.

    b. Deux modifications spontanes courantes de lADN sont : la ____________________ qui rsulte dune rupture des liaisons N-glycosidiques de ladnine ou de la guanine au dsoxyribose, et la _____________________ qui transforme la cytosine en uracile.

    c. Le processus de rparation des fragments d lADN implique trois tapes : les enzymes appeles __________________ reconnaissent et excisent la portion modifie du brin dADN, les __________________ resynthtisent la rgion excise, et l______________________ comble lespace laiss.

    d. La simple excision de base implique 3 enzymes : ______________________

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 13

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    5. ALTERATIONS DU MATERIEL GENETIQUE ET OUTILS DE BIOLOGIE MOLECULAIRE 5.1 Vous voulez tudier un fragment d'ADN de 536 paires de base correspondant la

    rgion rgulatrice situe en amont (5') du gne de votre protine favorite. Cette squence est la suivante : Brin sens : 5' GATTCAGGAGATTCACAC- - 500 nuclotides- -TCGGTACAGCTATACAGG 3' Brin antisens: 3' CTAAGTCCTCTAAGTGTG- - 500 nuclotides- -AGCCATGTCGATATGTCC 5' 5.1.1 Parmi les 8 amorces suivantes quelles sont les 2 amorces ( dsigner par leurs lettres) qui permettront l'amplification par PCR de ce fragment ?

    a) 5' GATTCAGGAGATTCACAC 3' b) 5' CTAAGTCCTCTAAGTGTG 3' c) 5' CACACTTAGAGGACTTAG 3' d) 5' TCGGTACAGCTATACAGG 3' e) 5' AGCCATGTCGATATGTCC 3' f) 5' GTGTGAATCTCCTGAATC 3' g) 5' CCTGTATAGCTGTACCGA 3' h) 5' GGACATATCGACATGGCT 3'

    5.2 Squenage d'un ADN par la technique de Sanger:

    a. Expliquez en quelques lignes le principe de la technique.

    b. Soit reprsent ci-dessous sur la ligne, un segment d'ADN monobrin. Son squenage est effectu par la technique de Sanger, avec une amorce sens. En examinant le schma reprsentant une partie de l'autoradiogramme du gel de migration, crire :

    la squence nuclotidique lue directement sur ce schma du film.

    la squence relle du segment d'ADN monobrin correspondant.

    A G C T

    5.3 Complter la squence palindromique :

    A G A T ? ? ? ?

    ? ? ? ? ? ? ? ?

    sens de migration

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 14

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    5.4 Diagnostic d'une maladie gntique

    5.4.1- Au cours de lexploration dune famille atteinte dhypercalcmie hypocalciurique familiale, des mutations inactivatrices du rcepteur sensible au calcium, (responsables dune augmentation du niveau de calcmie partir duquel la scrtion de PTH et la rabsorption du calcium par le tubule rnal sont inhibes) ont t mises en vidence par la technique de squenage de Sanger chez un sujet atteint de la maladie. a. En comparant les profils de squence (lectrophorgramme) ci-dessus dun sujet

    normal et dun patient atteint, localisez la mutation ? (Rq : la lettre Y signifie la prsence dun double pic de C et de T simultanment)

    b. De quel type est-elle ? c. Quelles sont les consquences sur la squence en acide amin de la protine,

    sachant que le codon ACA en 5 est en phase avec le cadre de lecture. d. Quel est le mode probable de transmission de cette maladie ? Justifier votre

    rponse.

    5.4.2 Pour rechercher la mutation chez les apparents du sujet tudi, une tude par PCR-RFLP a t pratique.

    a. Quel est le principe de cette mthode ? b. Avec la squence mute apparat un site supplmentaire de digestion par lenzyme

    de restriction E. Lamplification par PCR de lexon concern du gne du rcepteur du calcium, conduit lobtention dun fragment de 504 paires de bases. Ce fragment est soumis ensuite une digestion par E qui gnre diffrents types de fragments (cf. schma).

    Sur larbre gnalogique ci-contre est reprsent le rsultat de la migration sur gel dagarose de ce produit de PCR, non digr puis digr par E, issu de lamplification de lADN gnomique des individus A, B, C et D. Lesquels de ces sujets prsentent la mutation ?

    615 bp

    492 bp

    369 bp

    246 bp

    123 bp

    A

    B C

    D

    Fragment d!ADN amplifi de 504 pb:

    87 pb 104 pb313 pb

    Squence normale : "

    Bsl I Bsl I

    87 pb 104 pb133 pb 180 pbBsl I Bsl I Bsl I

    Squence mute : "

    E E

    E E E

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 15

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    5.5 Les ARN extraits du cytosol de diffrents tissus sont analyss par la technique dite du "Northern" en utilisant comme sonde un oligonuclotide correspondant une partie du premier exon du gne de la calcitonine (hormone hypocalcmiante).

    Thyrode Cerveau Foie Rein Muscle Rate

    a. Interprtez cette image en indiquant les diffrentes hypothses possibles.

    b. Lorsque la mme exprience est ralise sur des ARN nuclaires de thyrode ou de cerveau, on observe surtout des bandes trs faibles et diffuses, de plus haut poids molculaire qu'en partant d'ARN cytosolique. A quoi correspondent-elles ?

    5.6 Soit un gne codant une protine humaine synthtise exclusivement par le foie.

    5.6.1 On souhaite amplifier par PCR un exon de ce gne. Peut-on utiliser indiffremment lADN extrait de cellules sanguines, de la peau, du

    foie ou dautres tissus pour cette tude ? 5.6.2 Quappelle-t-on ADNc ?

    Peut-on utiliser les ADNc obtenus partir de cellules sanguines ou de cellules hpatiques pour raliser la mme PCR? Justifiez votre rponse.

    5.6.3 Mmes questions pour lamplification dune squence appartenant au promoteur de ce gne.

    6. QCM 1. Structure des acides nucliques 1 Parmi les caractres suivants indiquer le(s)quel(s) sapplique(nt) un nuclotide compris dans la structure dun acide ribonuclique: a. Il contient toujours des atomes de carbone,

    dhydrogne, doxygne, de phosphore et dazote b. Il contient trois fonctions acides dont deux

    estrifies c. Il contient une liaison N-osidique d. Il contient une base azote, purine ou pyrimidine e. Il contient un ose six carbones (hexose)

    2 Parmi les structures suivantes, quelles sont

    celles qui existent dans un ADN normal :

    a. d. b. e. c

    3 Le nuclotide compos reprsent ci-dessous

    a. est ladnosine triphosphate b. contient du dsoxyribose c. possde 2 liaisons riches en nergie d. possde 2 liaisons phosphoester e. sert de prcurseur la synthse dARN

    3 Dans la structure du fragment d'ADN reprsent par la squence A C T C , quelles sont les liaisons, fonctions, molcules simples ou groupes d'atomes prsentes :

    a. Quatre liaisons N-osidiques b. Quatre -D-riboses c. Un noyau purine d. Trois fonctions amine primaire libres e. Deux cytidines

    Sens de migration

    O - P O

    O - O P O

    O -

    O P O

    O - O C H 2

    O

    O H O H

    N

    N

    N

    N

    N H 2

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 16

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    5. La base azote reprsente ci-dessous a. est une base purique b. est la thymine c. sapparie une base pyrimidique dans la

    double hlice dADN d. forme 3 liaisons hydrogne avec la base

    complmentaire laquelle elle sapparie dans la double hlice dADN

    e. peut tre mthyle dans lADN gnomique 6 Dans l'ADN, indiquez le ou les couple(s) de

    trinuclotide(s) complmentaire(s) en tenant compte des conventions d'criture des squences (c'est--dire de 5' vers 3')

    a. AAC et GTT b. AAC et TTG c. CAT et GTA d. CAT et ATG e. CTA et GAT

    7 Dans l'ADN, quelles sont les propositions justes a. Les bases G et C sont apparies par deux

    liaisons hydrognes. b. Les bases pyrimidiques sont apparies entre

    elles. c. Le dsoxyribose correspond une molcule de

    ribose dans laquelle le OH en position 3' est remplac par un H.

    d. Dans une molcule d'ADN, le caractre polyanionique est d lionisation du rsidu phosphate.

    e. Les deux chanes d'une molcule d'ADN sont anti-parallles.

    8. La figure suivante reprsente un fragment dacide

    nuclique de quatre nuclotides (nt). Parmi les squences suivantes lesquelles reprsentent une molcule qui s'hybrident parfaitement avec le fragment de 4 nt ci-dessus reprsent :

    a. AGTCTCAGC b. TCAGACTAG c. AGTCAGACT d. GACTGAGTC e. ACTCAGACT

    9. Au cours de l'lectrophorse des acides

    dsoxyribonucliques (ADN) le champ lectrique fait migrer les fragments dADN pour les sparer en bandes rendues visibles lorsqu'on illumine le gel d'agarose avec une lumire ultra-violette. Quelles sont les propositions vraies correspondant cette technique :

    a un ADN de 150 paires de bases (pb) riche en A=T migre la mme vitesse qu'un ADN de 150 pb riche en GC

    b tous les acides nucliques migrent vers l'anode c un colorant bleu anionique de 1300 daltons de

    masse molculaire migre plus vite que tous les fragments d'acides nucliques

    d les fragments de ADN sont spars en fonction de leurs diffrentes charges lectriques

    e les ADN sont rendus fluorescents par un ractif qui s'intercale entre les bases hybrides de la double hlice

    2. Transcription 1. Au cours de la transcription, quelles sont les

    espces chimiques qui ont un rle jouer : a. RNA polymrase II b. ribonuclotides c. dsoxy- thymidine triphosphate (dTTP) d. protine liant la bote TATA (TBP) e. guanosine triphosphate

    2. La transcription d'un gne codant une protine a. a lieu sur les ribosomes. b. met en jeu l'ARN polymrase II. c. utilise des dsoxyribonuclotides

    triphosphates. d. a lieu sur les deux brins. e. fait intervenir la fixation de facteurs

    transcriptionnels sur le promoteur. 3. Le facteur TFIID a. est un facteur de transcription. b. est ncessaire lactivit de transcription de

    lARN polymrase II. c. se lie une squence dADN dans le promoteur

    des gnes. d. se lie une squence dADN qui peut tre

    localise plusieurs milliers de paires de nuclotides du site dinitiation de la transcription.

    e. est un lment cis-rgulateur. 4 Parmi les propositions suivantes sur la

    transcription certaines sont exactes, lesquelles?

    a. la transcription ne concerne que la production des ARN messagers

    b. la transcription des ARN de transfert est ralise par l'ARN polymrase III

    c. la transcription utilise toujours les 2 brins du gne comme matrice, ce qui permet la production de 2 molcules d'ARN messager diffrentes

    d. la transcription ncessite l'ouverture de l'hlice d'ADN

    e. seuls les exons sont transcrits

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 17

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    5 La transcription a. lARN polymrase II synthtise les ARN

    prcurseurs des ARN messagers b. linitiation de la transcription par lARN

    polymrase II ncessite lassemblage dun complexe de facteurs gnraux de transcription sur le site promoteur du gne

    c. linitiation de la transcription par lARN polymrase II nest pas influence par ltat de condensation de la chromatine

    d. les squences dADN rgulatrices peuvent tre spares du promoteur par plusieurs milliers de paires de nuclotides

    e. les facteurs de transcription peuvent se lier aux squences dADN rgulatrices par lintermdiaire de liaisons hydrogne

    6. Lors de la transcription : a. Le brin sens est le brin sur lequel la bote

    TATA est du ct 3 de la bote CAAT b. LARN polymrase I synthtise les ARN

    ribosomiques 28S, 18S et 5,8S c. LARN polymrase II synthtise les ARN

    messagers d. Les squences cis-rgulatrices sont reconnues

    par des facteurs protiques transrgulateurs ayant des effets sur la vitesse de transcription

    e. Lexcision-pissage est une tape de la maturation des transcrits primaires o les exons sont coups de la structure primaire et les introns lis les uns la suite des autres

    7 Parmi les propositions suivantes concernant la

    squence de tous les ARN messagers, lesquelles sont exactes a. elle dbute par un codon AUG b. elle se termine par un signal de

    polyadnylation c. elle est forme exclusivement d'une squence

    codant une protine d. elle possde son extrmit 5' une coiffe

    forme d'un nuclotide mthylguanosine e. elle contient toujours un codon stop

    8. Les ARN messagers (ARNm) a. sont toujours synthtiss dans le sens 5 3 b. sont toujours traduits dans le sens 5 3 c. comportent toujours tous les exons du gne d. ont toujours une coiffe 7-mthylguanosine

    triphosphate en 5 e. ont toujours au moins un codon AUG

    9. LARN messager chez les eucaryotes a.possde une squence complmentaire du brin

    codant de lADN gnomique b. ne comporte pas les introns c. peut comporter une partie seulement des exons d. est toujours entirement traduit e. possde une longue rptition polyadnylique

    10. Parmi les propositions concernant les ARN

    messagers des eucaryotes a. Leur biosynthse est sous le contrle de

    facteurs TFII b. Ils sont cods par des gnes dont le promoteur

    est situ l'intrieur de la rgion transcrite. c. L'excision des introns se fait dans le

    cytoplasme aprs fixation du pr-ARNm sur le ribosome.

    d. Au cours de l'excision-pissage se cre une liaison 2'-5' phosphodiester.

    e. La squence poly A n'est pas traduite . 11. Quelles sont parmi les proprits suivantes

    celles qui sont en accord avec la dfinition des exons et des introns chez les Eucaryotes :

    a. lexon est une squence de nuclotides b. lintron est dlimit en 5 par un site donneur

    5TG et en 3 par un site receveur AG. c. la queue poly A ne fait partie daucun exon d. les introns sont transforms en lassos, puis

    dtruits par la ribonuclase e. un exon est toujours situ entre deux introns

    3. Traduction 1. La lysyl-tRNA synthtase reconnat spcifi-

    quement quel(s) ligand(s) parmi les suivants : a. ARNt dont la boucle centrale porte lanticodon

    UUU b. AMP c. ion Mg++ d. Lysine e. ARNt dont la boucle centrale porte lanticodon

    AAA 2. Quelle(s) liaisons est (sont) hydrolyse(s) ou

    rompue(s) au cours de llongation dune protine, chaque acide amin incorpor :

    a. Liaison ester lextrmit 3-OH de lARNt du site peptidique

    b. Liaison anhydride dacides entre les phosphates du GTP li au ribosome et au facteur eEF2 lors de la translocation du messager

    c. Liaisons hydrogne entre lanticodon de lARNt devenu libre du site peptidique et le codon de lacide amin incorpor ltape prcdente

    d. Liaison anhydride dacides entre les phosphates du GTP fix sur le facteur eEF1

    e. Liaison amide entre lextrmit COOH-terminale du peptide en cours de synthse et la fonction amine de lacide amin incorpor

    3. Le mthionyl-ARNt a. est ncessaire linitiation de la traduction b. comprend lARNt dont lanticodon est 5 CAU 3 c. est synthtis par une raction enzymatique

    couple lhydrolyse de 4 liaisons riches en nergie

    d. est synthtise par une aminoacyl-ARNt synthtase spcifique de la mthionine

    e. comporte une liaison ester riche en nergie ncessaire la formation dune liaison peptidique entre la mthionine et un autre acide amin

    4. Les ARN de transfert (ARNt) a. reprsentent le type dARN le plus abondant de

    la cellule b. sont au nombre de 20 c. chacun dentre eux se lie un seul acide amin d. chacun dentre eux se lie un seul codon e. se lient aux acides amins par lintermdiaire

    dune liaison riche en nergie

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 18

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    5. Quel est (ou quels sont) le(s) triplet(s) nuclotidique(s) du (ou des) anti-codon(s) du (ou des) ARNt Glu s'appariant avec les codons de l'acide glutamique GAA et GAG? a. CUU b. CUC c. UUC d. TTC e. CTC

    6. Indiquez la ou les propositions exactes a. La fixation du complexe acide amin ARNt

    sur l'ARN messager se fait par l'acide amin. b. Il existe trois triplets diffrents codant la fin de

    la synthse d'une chane peptidique. c. Le codon initiateur de la traduction code

    toujours pour la mthionine. d. Chez les eucaryotes, la transcription et la

    traduction ont lieu dans le mme compartiment cellulaire.

    e. La transcription d'un gne se fait dans le sens 5' -------> 3'.

    7. Parmi les codons suivants quels sont les 2 qui

    correspondent au codon d'initiation de la traduction d'une part et l'un des codons de terminaison de chane protique d'autre part? a. AUC b. AUG c. UAG d. GAU e. UAC

    8 La squence nuclotidique de l'anticodon d'un

    ARNt est 5' -CCU - 3' quelle est dans la squence suivante d'un ARN messager le triplet nuclotidique qui pourra s'apparier l'anticodon ?

    a. b. c. d. e.

    9. Synthse protique : a. La synthse protique dbute par l'acide amin

    N terminal et se termine par l'acide amin C terminal

    b. Les acides amins sont activs par une liaison ester aux molcules d'ARN t

    c.La terminaison d'une synthse protique requiert la liaison d'un t RNA terminateurs un codon stop du mRNA

    d. On trouve de la thymine dans la majorit des tRNA

    e. La mobilisation du peptidyl-tRNA du site A au site P sur le ribosome est rendue possible par l'hydrolyse de L'ATP

    10. Quelle(s) est (sont) la (ou les) affirmation(s)

    vraie(s) concernant la traduction : a. LARN messager mature est toujours traduit

    dans sa totalit b. AUG est un codon de terminaison de la

    traduction c. Le code gntique est fond sur des mots de 3

    lettres les codons

    d. Le codon de lARN m AUG est complmentaire de lanticodon CAU de lARNt

    e. Le bilan nergtique de la traduction est fonction du nombre dacides amins incorpors dans la protine.

    4. Rplication et rparation 1. La synthse du brin retard par l'ADN polymrase

    se distingue de celle du brin rapide parce que: a. elle consomme moins de dsoxyribo-

    nuclosides triphosphates b. elle fait intervenir beaucoup plus souvent les

    enzymes ADN-primase et ADN-ligase c. elle engendre la production des fragments

    d'Okazaki d. elle fait appel des amorces plus nombreuses e elle se fait contre-sens du dplacement de

    l'enzyme sur l'ADN 2. Au cours de la rplication de lADN,

    lincorporation dun dsoxyribonuclotide a. est catalyse par une ADN polymrase b. consomme lnergie fournie par lhydrolyse de

    deux liaisons riches en nergie c. peut avoir lieu lextrmit 3-OH ou 5-OH dun

    brin amorce dADN d. peut avoir lieu lextrmit 3-OH ou 5-OH dun

    brin amorce dARN synthtis par une primase e. peut avoir lieu lextrmit 3-OH dun brin

    amorce dARN synthtis par une tlomrase 3. Les ARN polymrases et les ADN polymrases ont

    en commun les caractristiques suivantes a. catalysent laddition dunits nuclotidiques dans

    le sens 5 3 b. catalysent la formation de liaisons

    phosphodiester c. ncessitent une chane polynuclotidique

    matrice d. ncessitent une chane polynuclotidique

    amorce e. possdent une activit exonuclasique 3 5

    4. Les principes et mcanismes gnraux de la rplication

    a. Il est ncessaire d'ouvrir la molcule d'ADN en un point prcis pour procder enzymatiquement sa rplication in vivo.

    b La synthse d'un brin nouveau d'ADN ncessite toujours la fabrication pralable d'une amorce d'ARN.

    c. Il existe au niveau d'une fourche de rplication, deux molcules d'ADN polymrases fonctionnement simultan mais diffrent, l'une allongeant un brin d'ADN dans le sens 5' --->3' et l'autre allongeant l'autre brin dans le sens 3'--->5'.

    d. Le brin dit "prcoce" est celui synthse discontinue et le brin dit "tardif" est celui synthse continue.

    e. Dans une boucle de rplication, les deux fourches progressent en direction oppose, la mme vitesse.

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 19

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    5. Quelle est l'activit enzymatique, retrouve chez la plupart des ADN polymrases, qui leur permet d'assurer une trs grande fidlit de la rplication?

    a. Activit d'exonuclase 3' ----> 5' b. Activit d'exonuclase 5' ----> 3' c. Activit de polymrase d. Activit d'endonuclase e. Activit de synthse d'amorce

    6. La rplication de l'ADN des eucaryotes a. utilise des dsoxyribonuclotides

    triphosphates. b. fait intervenir de l'ARN. c. dbute en un seul site. d. met en jeu des ADN polymrases

    bidirectionnelles. e. est semi-conservative.

    7. Au cours de la rplication a. la croissance de la chane se fait toujours

    dans le sens 5' ----->3' b. les deux brins de l'ADN se sparent grce

    des protines. c. les prcurseurs sont les

    dsoxyribonuclotides pour un brin et les ribonuclotides pour l'autre.

    d. il y a un pissage de l' ADN noform. e.la synthse est continue pour un brin d'ADN et

    discontinue pour l'autre. 8. On rencontre des acides nucliques hybrides

    (brins de ribonuclotides et de dsoxyribo-nuclotides lis de faon antiparallle et complmentaire) dans la (les) circonstance(s) suivante(s) :

    a. entre l'amorce et le brin avanc de ADN au cours de la rplication

    b. au cours des ractions catalyses par la tlomrase

    c. entre un lment cis-rgulateur et un facteur trans-rgulateur

    d. entre l'amorce et le brin retard de ADN au cours de la rplication

    e. dans le site catalytique d'une RNA polymrase 9. Quelle(s) est (sont) la (ou les) affirmation(s)

    vraie(s) concernant la rplication: a Les 2 brins de lADN parental servent chacun de

    modle pour la synthse dun nouveau brin au cours de la rplication

    b. Lhlicase sert stabiliser les brins spars c. Les ADN Polymrases ont une activit

    exonuclasique d. Le Mg++ est facultatif pour lactivit des ADN

    polymrases e. LADN Polymrase est associe la primase

    et LADN Polymrase est la principale enzyme de rplication en synthtisant sur le brin direct aussi bien que sur le brin retard

    10. La rparation de lADN peut se faire aprs

    suppression des structures anormales par les mcanismes suivants :

    a. excision des deux brins msapparis sur plus de 10 nuclotides

    b. excision d'une base par lADN-glycosylase c. excision d'un seul brin dADN sur plusieurs

    dizaines de nuclotides

    d. change d'un brin dADN avec le gne homologue de l'autre chromosome

    e. hydrolyse du dsoxyribonuclotide 3'-OH terminal par lADN-polymrase

    5. Altration du matriel gntique et outils

    de biologie molculaire 1. Les enzymes de restriction a. interviennent dans la rplication. b. ont une fonction chez les bactries d'o on les

    extrait. c. reconnaissent le plus souvent des

    palindromes. d. coupent l'ADN simple brin. e. peuvent couper un ADN circulaire.

    2. Parmi les propositions concernant la PCR a. permet l'amplification de fragments d'ADN de

    squence compltement inconnue b. ncessite des amorces ARN. c. deux amorces diffrentes sont ncessaires d. fait intervenir une ADN-ligase e. l'longation par la Taq-polymrase se fait

    72C 3. La transcriptase inverse a. est une ADN polymrase ARN dpendante . b. est une enzyme qui permet l'entre d'un

    rtrovirus dans la cellule hte. c. est utilise pour la synthse in vitro d'ADNc. d. a t isole partir d'un virus ARN. e. est une enzyme qui permet la synthse

    d'ADN partir d'ARN.

    4. LADN complmentaire a. lADN complmentaire est synthtis par

    transcriptase inverse partir dARN messager b. les banques dADN complmentaire sont

    identiques quel que soit le tissu humain (foie, poumon, cur, rein) partir duquel elles sont prpares

    c. les banques dADN complmentaire prpares partir de diffrents tissus humains (foie, poumon, cur, rein) ont en commun les squences correspondant aux gnes domestiques

    d. la squence en acides amins dune protine peut tre dtermine partir dune squence dADN complmentaire

    e. la squence dun intron peut tre dtermine partir dune squence ADN complmentaire

    5. Un ADNc est: a. une squence fabrique in vitro pour des

    besoins exprimentaux. b. une squence ne contenant aucune

    information autre que celle qui est prsente dans un ARN messager mature

    c. une squence contenant l'ensemble des exons et des introns.

    d. une squence dont on peut dduire une squence polypeptidique.

    e. une squence naturellement prsente dans le gnome humain.

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 20

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    6. Parmi les enzymes suivantes, laquelle ou lesquelles sont utilises dans la technique de RT-PCR

    a. ligase b. ADN polymrase thermostable c. transcriptase inverse d. ARN polymrase e. hlicase

    7. Classer dans lordre les tapes de la mthode du

    Southern blot 1 - Electrophorse 2 - Hybridation 3 - Transfert sur membrane 4 - Digestion de lADN par une enzyme de restriction 5 Autoradiographie

    a. 4 3 1 2 5 b. 1 4 3 5 2 c. 4 1 3 2 5 d. 2 5 3 4 1 e. 1 4 5 3 2

    8. Parmi les propositions concernant la technique

    de Southern, a. fait obligatoirement intervenir une ADN

    polymrase b. permet l'analyse des ARN messagers

    exprims dans un tissu ou une cellule c. on peut utiliser comme sonde un

    oligonuclotide de synthse d. On peut utiliser comme sonde un fragment

    d'ADNc. e. permet de dtecter des mutations

    9. La tlomrase a. synthtise une squence rpte dADN b. utilise une matrice dADN c. utilise comme amorce lextrmit 3-OH dun brin

    dADN d. utilise une matrice dARN e. utilise comme amorce lextrmit 3-OH dun brin

    dARN 10. Les didsoxyribonuclosides triphosphates a. possdent trois liaisons riches en nergie b. ne possdent pas de groupement OH en 3 c. peuvent tre incorpors par lADN polymrase

    lextrmit 3-OH dun brin dADN d. empchent lextension du brin dADN dans

    lequel ils sont incorpors e. peuvent tre utiliss dans les techniques de

    squenage de lADN 11. Parmi les propositions suivantes concernant le

    squenage de l'ADN par la mthode de Sanger, lesquelles sont exactes? a. les ractions parallles de squenage ne

    diffrent entre elles que par la nature du didoxynuclotide

    b. l'ADN squencer doit tre sous forme double brin

    c. les ractions de squence sont des ractions de polycondensation de l'ADN

    d. chacune des 4 ractions parallles de squence se fait en prsence d'un seul nuclotide

    e. la rgion squence est dtermine par la matrice d'ADN et non l'amorce

    12. La dltion dun codon entier dans lADN

    gnomique a. est une mutation ponctuelle b. peut entraner une modification de la squence

    peptidique c. peut modifier le cadre de lecture d. peut affecter lexcision-pissage dun intron e. peut introduire un codon stop

    13. Dans la squence suivante du gne dune

    protine CAGGC CGAG GCCA AAGTAA ATCTCA

    correspondant lextrmit 3 de lexon 3, qui se traduit par Gln Ala Glu Ala Lys, indiquer quelle transition GA (nuclotides souligns) est susceptible dentraner un empchement de lexcision pissage de lintron 3 de cette protine :

    a. CAAGCCGAGGCCAAAGTAAATCTCA b. CAGGCCGAGGCCAAAATAAATCTCA c. CAGACCGAGGCCAAAGTAAATCTCA d. CAGGCCGAGACCAAAGTAAATCTCA e. CAGGCCGAAGCCAAAGTAAATCTCA

    14. Toutes les lsions molculaires suivantes peuvent se traduire par un caractre ou une maladie chez lenfant qui les reoit dans son patrimoine gntique, sauf une, indiquer laquelle :

    a. transition GA dans un codon de terminaison b. insertion dun C dans le codon CCC dune

    proline c. dltion de la bote TATA d. transversion dans le codon dun acide

    aspartique e. dltion du site receveur du dernier intron

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 21

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    ANNALES : EXERCICES et QCM Exercice 2005 9 questions choix multiples (Cocher les cases vraies pour chaque QCM) Soit lADN complmentaire double brin (ADNc) qui a t synthtis partir de lARN messager de lapolipoprotine A-II (apoA-II). La squence du brin sens de cet ADNc est :

    1 AGGCACAGAC ACCAAGGACA GAGACGCTGG CTAGGCCGCC 41 CTCCCCACTG TTACCAACAT GAAGCTGCTC GCAGCAACTG 81 TGCTACTCCT CACCATCTGC AGCCTTGAAG GAGCTTTGGT 121 TCGGAGACAG GCAAAGGAGC CATGTGTGGA GAGCCTGGTT 161 TCTCAGTACT TCCAGACCGT GACTGACTAT GGCAAGGACC 201 TGATGGAGAA GGTCAAGAGC CCAGAGCTTC AGGCCGAGGC 241 CAAGTCTTAC TTTGAAAAGT CAAAGGAGCA GCTGACACCC 281 CTGATCAAGA AGGCTGGAAC GGAACTGGTT AACTTCTTGA 321 GCTATTTCGT GGAACTTGGA ACACAGCCTG CCACCCAGTG 361 AAGTGTCCAG ACCATTGTCT TCCAACCCCA GCTGGCCTCT 401 AGAACACCCA CTGGCCAGTC CTAGAGCTCC TGTCCCTACC 441 CACTCTTTGC TACAATAAAT GCTGAATGAA TCC

    Pour faciliter les comptes, la squence a t divise en groupes de 10 lettres et le numro du premier nuclotide de chaque ligne a t mentionn.

    1. Parmi les constituants suivants, quels sont ceux qui ont t utiliss pour la synthse de cet ADNc : a. une ARN polymrase b. une transcriptase rverse c. une ADN ligase d. les ribonuclosides triphosphates : ATP,

    UTP, GTP, CTP e. les dsoxyribonuclosides triphosphates :

    dATP, 2. Cet ADNc:

    a. comporte la squence du promoteur du gne de lapoA-II

    b. reproduit la squence de lARNm de lapoA-II (hors mis la coiffe et la queue polyA)

    c. reproduit la squence de tous les exons du gne de lapoA-II

    d. reproduit en partie la squence du brin sens du gne de lapoA-II

    e. reproduit en partie la squence du brin anti-sens du gne de lapoA-II

    3. Les deux squences de 3 nuclotides en

    caractres gras comprennent : a. un site dinitiation de la transcription du gne

    de lapoA-II b. un signal de fin de traduction de la protine

    apoA-II c. un site dpissage du transcrit primaire de

    lapoA-II d. un signal de polyadnylation du transcrit

    primaire de lapoA-II e. un lment cis-rgulateur dexpression du

    gne de lapoA-II 4. Sachant que le gne de lapoA-II comporte 4

    exons et que le 1er exon nest pas traduit, cet ADNc : a. a la mme longueur que le gne de lapoA-II

    b. a la mme longueur que la squence du gne de lapoA-II situe entre les sites dinitiation et de terminaison de la transcription

    c. a la mme longueur que le transcrit primaire de lapoA-II

    d. a la mme longueur que la squence codante du gne de lapoA-II

    e. a la mme longueur que lARNm de lapoA-II (hors mis la coiffe et la queue polyA)

    5. Vous souhaitez partir de cet ADNc, synthtiser

    par raction de polymrisation en chane (PCR), le fragment situ entre les deux squences en caractres gras. Parmi les constituants suivants, quels sont ceux que vous utiliserez pour cette synthse : a. loligonuclotide : 5-

    ATGAAGCTGCTCGCAGC-3 b. loligonuclotide : 5-

    CAGCCTGCCACCCAGTGA-3 c. loligonuclotide : 5-

    TCACTGGGTGGCAGGCTG-3 d. les didsoxyribonuclosides triphosphates :

    ddATP, ddTTP, ddGTP, ddCTP e. une ADN polymrase

    6. La temprature de fusion du produit de PCR

    ainsi obtenu : a. est identique celle dun fragment de mme

    taille, constitu uniquement de dsoxythymidylate (polydT)

    b. est suprieure celle dun fragment de mme taille, constitu uniquement de dsoxythymidylate (polydT)

    c. est suprieure celle dun fragment de mme taille, constitu uniquement de dsoxyadnylate (polydA)

    d. est suprieure celle dun fragment de mme taille, constitu uniquement de dsoxyguanylate (polydG)

    e. est suprieure celle dun fragment de mme taille, constitu uniquement de dsoxycytidylate (polydC)

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 22

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    7. Le produit de PCR ainsi obtenu, est soumis une digestion par lenzyme de restriction HypCH4 V pour laquelle il nexiste quun site de restriction dans lADNc de lapoA-II (situ aux nuclotides 98-101), puis une lectrophorse en gel dagarose. Sachant que lenzyme HypCH4 V hydrolyse lADN de la faon suivante :

    5TG CA3 3AC GT5

    vous observerez llectrophorse : a. deux fragments de 41 pb et 262 pb b. deux fragments de 99 pb et 342 pb c. quatre fragments de 41 pb, 99 pb, 262 pb et

    342 pb. d. trois fragments de 99 pb, 342 pb et 473 pb. e. trois fragments de 41 pb, 303 pb et 473 pb.

    8. Une dltion des deux nuclotides numrots 100-101 dans la squence dADNc sera accompagne :

    a. dun dcalage du cadre de lecture b. de la synthse dune protine tronque (plus

    courte que la protine normale) c. dun dfaut dpissage du transcrit primaire d. dun changement du 14me acide amin de

    lapoA-II (le 1er tant la mthionine) e. de la disparition du site de restriction de

    lenzyme de restriction HypCH4 V dans lADNc 9. La squence dADNc dun sujet homozygote

    pour la dltion des nuclotides numrots 100-101 est soumise comme dans la question 4 une amplification du fragment situ entre les deux squences en caractres gras, puis une digestion par lenzyme de restriction HypCH4 V. Vous observerez llectrophorse en gel dagarose : a. trois fragments de 41 pb, 262 pb et 303 pb b. un fragment de 301 pb c. un fragment de 473 pb d. deux fragments de 41 pb et 262 pb e. deux fragments de 99 pb et 342 pb

    QCM 2007 1. Ci-contre un fragment dacide nuclique : a. Cette squence scrit ATGC b. Sa squence complmentaire scrit TACG c. Elle est compose de ribonuclotides d. Elle contient des liaisons anhydrides e.Sous forme double brin, sa temprature de

    fusion est suprieure celle dune squence AAAA

    2. Le promoteur : a. Fait partie du gne b. Dtermine le sens de la transcription c. Sa squence est numrote en se rfrant

    au brin sens du gne d.Il est situ en 3 de la squence codante e.Le facteur TFIID se fixe sur les deux brins de

    lADN constituant la bote TATA

    3. La queue polyA : a. Est ajoute immdiatement aprs le dernier

    nuclotide incorpor lors de la transcription b. Est ajoute immdiatement aprs la bote de

    polyadnylation AAUAAA c. Est ajoute une extrmit 3 OH libre par

    clivage enzymatique d. Est synthtise en labsence dune matrice e.Est synthtise dans le cytoplasme

    4. Le cadre de lecture : a. Concerne uniquement la squence codante du

    gne b. Est dtermin par le codon initiateur AUG c. Peut tre modifi par une substitution

    synonyme d. Peut tre modifi par une dltion e. Peut tre modifi par une insertion

    5. Les ARNt : a. Reprsentent la quantit la plus abondante

    dARN de la cellule b. Sont les ARN de plus grande taille de la cellule c. Sont synthtiss par lARN polymrase II d. Lient les acides amins par lintermdiaire de

    leur extrmit 5 e.Lient les acides amins par lintermdiaire

    dune liaison ester 6. Le bilan nergtique total de lincorporation de chaque acide amin lors de la traduction : a. Est de 3 liaisons riches en nergie b. Prend en compte lnergie ncessaire la

    synthse de laminoacyl-ARNt c. Est suprieur au bilan nergtique de

    lincorporation de chaque nuclotide lors de la transcription

    d. Prend en compte lhydrolyse de molcules dATP

    e. Prend en compte lhydrolyse de molcules de GTP

    7. LADN complmentaire (ADNc) contient les squences suivantes : a. Le promoteur b. Les exons c. Les introns d. La rgion 5 non codante de lARNm e. La rgion 3 non codante de lARNm

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 23

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    8. Lpissage : a. Peut tre modifi par certaines mutations b.Tous les gnes ne sont pas soumis un

    pissage alternatif c. Lpissage alternatif aboutit la synthse de

    plusieurs types de transcrits primaires partir du mme gne

    d.Lpissage alternatif aboutit la synthse de plusieurs types dARNm partir du mme gne

    e.Lpissage alternatif aboutit la synthse de plusieurs types de protines partir du mme gne

    9. LADN polymrase : a. Synthtise lADN dans le sens 3 -> 5 b. Possde une activit exonuclasique 3 -> 5 c. Dbute lincorporation de nuclotides

    lextrmit 3 OH dun dsoxyribonuclotide d. Utilise une matrice dADN e. Synthtise les fragments dOkasaki

    10. Lactivit rverse transcriptase intervient dans les mcanismes molculaires suivants : a. La synthse de squences transposes b. La rplication des rtrovirus c.La synthse des tlomres d. La synthse dADNc e.La synthse des ARN

    EXERCICE 2007 Soit le gne dune protine appele seipine, schmatis ci-dessous 1. Ce gne contient : a. 11 exons traduits b.11 introns c. Une rgion 5 non codante constitue de lexon 1 et dune partie de lexon 2 d. Une rgion 3 non codante constitue dune partie de lexon 11 e. Un site dinitiation de la transcription quil est possible de reprer sur le schma

    Ci-dessous est reprsente la squence situe entre les 2 flches verticales (en pointill sur le schma du gne de la seipine) incluant lexon 6 (soulign ci-dessous) - Le premier nuclotide de chaque ligne est numrot sur la gauche 16981 TAGGAGATAG CCCCTCCCAT TAGCCCAGGA TTCTACCTGA GAAGCCTCCA GGCTCAGGAG 17041 ACATCACAAC TGAGAGACTG GAAGTGGGGC TCAGATGAGG CGGGTAAGAG TGCTAGCGGC exon 6 17101 AGGACCCTGG CCTGACGCCA CCCTCACCCC ACCCCCTCAC AG TAC GTG CCG ACC ACT GGA 17200 17161 GCG ATC ATT GAG ATC CAC AGC AAG CGC ATC CAG CTG TAT GGA GCC TAC CTC CGC ATC CAC 17240 17221 GCG CAC TTC ACT GGG CTC AG GTGAGGGGCC AACTGGAGTG AACCTTGGGC AACTCTTCAC 17281 GGGGGCTAAC CTTCCACCAA GAGGGTCCCA AGCAGAGGTA ATGGGTTTAC AGAGCAGAGC 17341 TGACTTGGGT TTCACATAGG CCAGAGGGTC TCAAAGCTGC CACATATTGG CCTATCAGCT

    2. Une PCR est ralise pour amplifier une partie de cette squence. Les squences reprsentes en caractre gras (ci-dessus) ont t slectionnes pour la synthse des amorces.

    a. La squence de la premire amorce est CAGGCTCAGGAGACATCACA

    b.La squence de la premire amorce est GTCCGAGTCCTCTGTAGTGT

    c.La squence de la seconde amorce est GAAACCCAAGTCAGCTCTGC

    d. La squence de la seconde amorce est CGTCTCGACTAACCCAAAGC

    e.La taille du fragment amplifi sera de 325 pb

    3. Parmi les mutations suivantes, laquelle ou lesquelles entrane(nt) une modification de la squence peptidique :

    a.Substitution du nuclotide 17158 G -> T b. Substitution du nuclotide 17169 T -> C c. Substitution du nuclotide 17203 G -> C d. Dltion du nuclotide 17204 C e. Substitution du nuclotide 17241 G -> A

    3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 1

    Codon ATG Codon TGA

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 24

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    4. Parmi ces mmes mutations, laquelle ou lesquelles entrane(nt) une modification de la taille du fragment amplifi :

    a. Substitution du nuclotide 17158 G -> T b. Substitution du nuclotide 17169 T -> C c. Substitution du nuclotide 17203 G -> C d. Dltion du nuclotide 17204 C e. Substitution du nuclotide 17241 G -> A

    5. La squence ATGGAG des nuclotides 17198-17203

    constitue un site de clivage de lenzyme de restriction BpmI. Une mutation 17202 A -> G peut tre dtecte :

    a. Par analyse de la carte de restriction du fragment amplifi

    b. Par analyse de la carte de restriction dun fragment amplifi de lADNc contenant lexon 6

    c. Par hybridation du fragment amplifi avec une sonde spcifique dallle

    d. Par squenage du fragment amplifi e. Par squenage du peptide cod par lexon 6

    QCM 2008 1. Ci-dessous un fragment dADN. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

    a. Son orientation est 3' => 5 ' de Haut en Bas b. Sa squence s'crit GCAC c. Il est complmentaire d'une squence GCGU d. Sa synthse a ncessit l'hydrolyse de 16 liaisons riches en nergie e. Il peut servir d'amorce pour une ADN polymrase

    2. Soit un fragment dADN dans la colonne suivante.

    Indiquer parmi les propositions suivantes la ou les enzyme(s) ncessaire(s) sa rparation : a. Ribonuclase b. ADN polymrase c. ADN polymrase d. Primase e. ADN ligase

    3. Indiquer parmi les propositions suivantes la ou

    les enzyme(s) ncessaire(s) la synthse des tlomres : a. Tlomrase b. ADN polymrase c. ADN polymrase d. Primase e. ADN ligase

    4. Indiquer parmi les propositions suivantes la ou

    les enzyme(s) qui sont capables d'hydrolyser une liaison phospho-ester d'acide nuclique: a. L'enzyme de restriction Xba I b. L'ADN polymrase c. Les ribonuclases d. L'ARN polymrase II e. La topoisomrase I

    5. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s)

    qui est (sont) exacte(s). Le facteur TFIID : a. Est un facteur de transcription b. Se fixe sur le promoteur des gnes c. Est une protine de liaison de l'ADN d. Interagit avec la bote CAAT e. Est associ l'ARN polymrase II jusqu' la

    fin de la transcription 6. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s)

    qui est (sont) exacte(s). Les ARNm matures: a. Ont une extrmit 5' phosphate libre b. Ont une extrmit 3' OH libre c. Sont synthtiss dans le sens 5' => 3' au

    cours de la transcription d. Sont lus dans le sens 5' => 3' ou cours de la

    traduction e. Peuvent tre spars en fonction de leur

    taille par lectrophorse 7. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s)

    qui est (sont) exacte(s). Au cours de l'excision des introns, l' adnylate (A) du branchement forme une liaison ester: a. Catalyse par des ribonucloprotines b. Avec le dernier nuclotide de l'intron c. Avec le dernier nuclotide de l'exon d. Par l'intermdiaire de son groupement 3'OH e. Alternativement avec plusieurs nuclotides

    en cas d'pissage alternatif

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 25

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    8. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s). L'ARN7S : a. Est un ARNm b. Fait partie de la particule SRP qui reconnat le

    signal peptide au cours de la synthse protique c. Est synthtis par l'ARN polymrase II d. A une homologie de squence avec la squence

    Alu e. Est cod par un pseudogne

    9. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s). L'ARN du virus VIH : a. Est non codant b. Code pour une transcriptase rverse c. Est rtro-transcrit en ADN au cours de la

    rplication virale d. Peut donner lieu une transposition d'ADN dans

    l'ADN gnomique de la cellule infecte e. Peut tre dtect par rtro-transcription suivie

    dune polymerase chain reaction (RT-PCR) 10. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s)

    qui est (sont) exacte(s). La molcule Trp-tRNA : a. Comporte une liaison riche en nergie b. Comporte l'anticodon 5' ACC 3' c. Se lie au facteur eIF2-GTP d. Est synthtis par la srine tRNA synthtase e. Passe du site P au site A lors de la translocation

    du ribosome Le gne codant pour la protine appele MDR3 comporte 31 exons. Ce gne est exprim dans le foie exclusivement. L'ADN complmentaire (ADNc) de l'ARNm de MDR3 commence et se termine respectivement par les squences ci-dessous, dans lesquelles le codon initiateur et le codon de fin de traduction sont indiqus en caractres gras. Le codon initiateur est situ dans l'exon 5; l'exon 5 commence au nuclotide 61. Le codon de fin de traduction est situ dans l'exon 31. 1 CAAAGTCCAG GCCCCTCTGC TGCAGCGCCC 31 GCGCGTCCAG AGGCCCTGCC AGACACGCGC 61 GAGGTTCGAG GCTGAGATGG ATCTTGAGGC 91 GGCAAAGAAC GGAACAGCCT GGCGCCCCAC ------------------------------------ 3901 GACACAGAAC TTATGAACTT TTGCTACAGT 3931 ATATTTTAAA AATAAATTCA AATTATTCTA 3961 CCATTTT 11. Parmi les affirmations suivantes concernant le gne

    de MDR3, indiquer la (les)quelle(s) sont exactes : a. Il possde 31 introns b. Il possde 30 exons traduits c. Il possde une squence traduite de 3967

    nuclotides d. Il code pour une protine ayant moins de 1300

    acides amins e. Il code pour une protine dont la squence se

    termine par une histidine

    12. Si elles taient dtectes dans l'ADNc, indiquer la(les)quelle(s) des mutations suivantes entraneraient un dcalage du cadre de lecture : a. Dltion de l'exon 1 b. Substitution 82 T => C c. 81 insertion G d. 3911 dltion T e. 3911 dltion TTA

    13. Si elles taient dtectes dans l'ADNc, indiquer

    (la)lesquelle(s) des mutations suivantes entraneraient une modification de la squence protique a. Substitution 82 T => C b. 81 insertion G c. 3911 dltion T d. 3911 dltion TTA e. 3921 dltion TTG

    14. Un oligonuclotide simple brin est constitu des nuclotides 61 76 de la squence d'ADNc. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) :

    a. Il peut servir de sonde spcifique d'allle pour dtecter la dltion 3911 T

    b. Il peut servir de sonde pour dtecter l'ARNm de MDR3

    c. Il peut servir de sonde pour dtecter le gne MDR3 dans l'ADN gnomique

    d. Il peut servir d'amorce pour le squenage des 60 premiers nuclotides de l'ADNc

    e. Il peut servir d'amorce pour le squenage de la squence traduite de l'ADNc

    15. Un oligonuclotide double brin est constitu

    des nuclotides 61 80 de la squence d'ADNc. Indiquer parmi les propositions suivantes celle(s) qui est (sont) exacte(s) : a. Peut tre synthtis par PCR b. A une temprature de fusion suprieure

    40C c. S'hybridera avec l'intron 4 du gne de

    MDR3 d. S'hybridera avec le promoteur du gne de

    MDR3 e. S'hybridera avec les ARNm extraits de

    cellules sanguines

  • Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Biologie Molculaire / 26

    Facult de Mdecine Pierre & Marie Curie

    ANNEXE I .

    CODE GENETIQUE

    1er

    Nuclotide 2me

    Nuclotide U C A G

    3me Nuclotide

    U

    Phe Ser Tyr Cys Leu Stop Stop Stop Trp

    U C A G

    C

    Pro His Arg Gln

    U C A G

    A

    Ileu Thr Asn Ser Lys Arg Met

    U C A G

    G

    Val Ala Asp Gly Glu

    U C A G

    ANNEXE II. - Codes des acides amins

    A : ala F : phe K : lys P : pro T : thr

    C : cys G : gly L : leu Q : gln V : val

    D : asp H : his M : met R : arg W : trp

    E : glu I : ile N : asn S : ser Y : tyr