QCM : Acides nucléiques et expression génétique (23 questions)

Explication

En 1953, Watson, Crick et Wilkins ont décrit la structure en double hélice de l’ADN, avec une contribution importante de Rosalind Franklin. La PCR a été développée plus tard, en 1985, et ne correspond donc pas à cette découverte.

Explication

Le dogme central décrit le passage de l’information de l’ADN vers l’ARN, puis éventuellement de l’ARN vers une protéine. La transcription produit l’ARN, tandis que la traduction produit la protéine, et non l’inverse.

Explication

Le génome humain contient environ $3{,}3 \times 10^9$ paires de bases, réparties sur 23 paires de chromosomes, et environ 26 000 gènes. Les 23 paires correspondent au nombre de paires chromosomiques, pas à la taille du génome.

Explication

Le génome du maïs étant approximativement aussi grand que celui de l’homme, la taille du génome n’est pas directement proportionnelle à la complexité macroscopique. Le nombre de chromosomes ou la présence d’un noyau ne permet pas non plus d’établir cette relation directe.

Explication

Un nucléotide associe un sucre, une base azotée et un groupe phosphate. Les acides aminés sont les constituants des protéines et ne font pas partie de la structure fondamentale d’un nucléotide.

Explication

L’ADN contient du désoxyribose et utilise la thymine, alors que l’ARN contient du ribose et utilise l’uracile. La confusion entre thymine et uracile inverse une différence caractéristique des deux acides nucléiques.

Explication

Les nucléotides d’un même brin sont reliés par des liaisons phosphodiester 3’-5’ entre le phosphate et les hydroxyles 3’ et 5’ des sucres successifs. Les liaisons hydrogène unissent plutôt les bases complémentaires appartenant aux deux brins.

Explication

La double hélice B comporte deux brins antiparallèles dont les bases sont associées par des liaisons hydrogène. Les liaisons phosphodiester assurent la continuité de chaque brin, mais ne relient pas les deux brins entre eux.

Explication

Les ARNr sont très abondants, environ 80 % des ARN, et ont un rôle structural et fonctionnel dans les ribosomes, alors que les ARNm sont minoritaires et servent de messagers pour la synthèse des protéines. La confusion fréquente consiste à inverser les proportions et les fonctions de ces deux catégories d’ARN.

Explication

Les microARN agissent principalement en empêchant la traduction des ARNm, alors que les petits ARN interférents double brin entraînent généralement leur dégradation. Inverser ces deux mécanismes constitue la confusion principale entre ces régulations post-transcriptionnelles.

Explication

La dénaturation rompt réversiblement les interactions qui maintiennent les deux brins complémentaires associés, notamment sous l’effet de la température ou du pH. L’association des brins correspond au phénomène d’hybridation, qui est l’inverse de la dénaturation.

Explication

La Tm est définie par un équilibre dans lequel la solution contient autant de molécules double brin que de molécules simple brin. Elle ne correspond donc pas à une dénaturation complète, qui implique une séparation beaucoup plus avancée des brins.

Explication

La loi de Beer-Lambert donne $c=\frac{A_\lambda}{\varepsilon_\lambda l}=\frac{0{,}60}{20\,000\times1}=3{,}0\times10^{-5}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$. La valeur $3{,}0\times10^{-4}\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ résulterait d’un décalage d’un facteur dix dans le calcul.

Explication

Un rapport $A_{260}/A_{280}$ inférieur à 1,7 suggère une contamination protéique, tandis qu’un rapport compris entre 1,8 et 2 est compatible avec un ADN pur. Un rapport supérieur à 2 orienterait plutôt vers une contamination par l’ARN.

Explication

Dans le modèle semi-conservatif, chaque brin ancien sert de matrice à la formation d’un brin complémentaire nouveau, de sorte que chaque molécule fille possède un brin parental et un brin néosynthétisé. Le modèle conservatif, proposé comme hypothèse concurrente, aurait conservé la double hélice parentale intacte dans une seule molécule fille.

Explication

L’ADN polymérase sélectionne les nucléotides complémentaires du brin matrice et ne peut ajouter un nucléotide qu’à une extrémité 3’, ce qui impose une synthèse dans le sens 5’ vers 3’. La lecture du brin matrice se fait dans l’orientation opposée, ce qui explique la confusion avec le sens d’élongation.

Explication

Une amplification idéale double la quantité à chaque cycle, donnant $2^{20}$, soit environ $10^6$ copies après 20 cycles, tandis que la Taq supporte les étapes de dénaturation à 95–100 °C. Le calcul $20^2$ ne correspond pas à une amplification exponentielle et la destruction de la Taq empêcherait les cycles successifs.

Explication

Le promoteur est une région d’ADN dont une séquence consensus est reconnue pour déclencher la transcription. Le site de fixation du ribosome intervient dans la traduction et ne correspond donc pas au promoteur.

Explication

Chez les eucaryotes, les polymérases I, II et III produisent respectivement les ARNr, les ARNm et les ARNt. La confusion fréquente consiste à attribuer les ARNr à la polymérase II, alors qu’ils relèvent de la polymérase I.

Explication

Chez les eucaryotes, un gène peut donner un ARNm associé à une protéine, alors qu’un opéron procaryote peut produire un ARNm regroupant plusieurs gènes et conduisant à plusieurs protéines. Assimiler ces deux organisations efface la distinction entre expression individuelle et expression polycistronique.

Explication

La traduction convertit l’information portée par la séquence de l’ARNm en un polypeptide avec l’aide du ribosome. La synthèse d’un ARN correspond à la transcription, et non à la traduction.

Explication

La traduction commence par la reconnaissance du codon AUG, se poursuit par l’élongation du polypeptide et s’achève lorsqu’un codon non-sens est rencontré. Un codon non-sens signale donc la terminaison plutôt que l’initiation.

Explication

Le code génétique comporte 64 codons codant directement 20 acides aminés et il est redondant, car plusieurs codons peuvent correspondre au même acide aminé. Les 64 codons ne correspondent donc pas à 64 acides aminés distincts.