QCM : Architecture des vecteurs et clonage — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que permet principalement la technologie de l’ADN recombinant ?

Remplacer toute analyse biologique par une culture de cellules hôtes
Multiplier des cellules sans introduire de matériel génétique étranger
Observer des protéines sans modifier les séquences d’ADN étudiées
Combiner des séquences d’ADN et les utiliser dans de nouveaux contextes biologiques

Combiner des séquences d’ADN et les utiliser dans de nouveaux contextes biologiques

Explication

Cette technologie permet d’assembler des séquences d’ADN et de les exploiter dans un contexte biologique différent. La simple observation des protéines ne décrit pas la construction ni l’utilisation de molécules d’ADN recombinantes.

2. Quelle succession décrit correctement une stratégie d’ADN recombinant ?

Analyser les clones, isoler ensuite la séquence, puis amplifier le vecteur sans cellule hôte
Introduire la séquence dans l’hôte, la sélectionner, puis construire le vecteur autour du clone obtenu
Amplifier la cellule hôte, choisir un insert, puis analyser la séquence avant son association au vecteur
Isoler la séquence, l’associer au vecteur, l’introduire dans l’hôte, puis sélectionner et analyser les clones

Isoler la séquence, l’associer au vecteur, l’introduire dans l’hôte, puis sélectionner et analyser les clones

Explication

La démarche va de l’isolement de la séquence à son association avec un squelette vectoriel, suivie de l’introduction dans l’hôte, de la sélection, de l’amplification et de l’analyse. Construire le vecteur après l’introduction dans l’hôte inverse l’ordre du processus.

3. Quelle définition correspond à un vecteur de clonage ?

Une cellule modifiée qui produit une copie du fragment introduit dans son milieu
Une molécule d’ADN conçue pour porter un fragment étranger et être maintenue dans une cellule compatible
Une enzyme qui reconnaît plusieurs séquences et libère l’ADN à cloner
Un fragment d’ADN isolé destiné à remplacer une région du génome de la cellule hôte

Une molécule d’ADN conçue pour porter un fragment étranger et être maintenue dans une cellule compatible

Explication

Un vecteur de clonage est une molécule d’ADN porteuse d’un fragment étranger, capable d’être maintenue dans une cellule hôte compatible. Un fragment isolé constitue plutôt un insert, tandis qu’une enzyme ou une cellule ne correspond pas à cette définition.

4. Quels éléments forment l’architecture minimale d’un vecteur de clonage ?

Une origine de transcription, une enzyme de restriction et un gène toxique
Un ribosome, une membrane cellulaire et un marqueur de différenciation
Une origine de réplication, un marqueur de sélection et une région de clonage
Un promoteur d’expression, un gène rapporteur et une séquence terminatrice

Une origine de réplication, un marqueur de sélection et une région de clonage

Explication

L’architecture minimale comprend une origine de réplication, un marqueur de sélection et une région de clonage. Un promoteur, un rapporteur ou un terminateur peuvent être utiles dans certains vecteurs, mais ne constituent pas les trois éléments minimaux indiqués.

5. Quel rôle caractérise principalement l’origine de réplication d’un vecteur ?

Elle permet de repérer visuellement les cellules qui expriment une protéine recombinante
Elle fournit les sites de restriction destinés à recevoir le fragment d’ADN étranger
Elle distingue les clones dont l’insert possède la bonne séquence après la sélection cellulaire
Elle contribue au maintien du vecteur, influence son nombre de copies et participe à la compatibilité avec l’hôte

Elle contribue au maintien du vecteur, influence son nombre de copies et participe à la compatibilité avec l’hôte

Explication

L’origine de réplication assure la maintenance du vecteur et influence son nombre de copies, son spectre d’hôtes et sa compatibilité avec d’autres plasmides. La distinction entre clones et l’identification d’un insert relèvent du screening ou de la validation, pas de cette origine.

6. Quelle distinction entre sélection et screening est correcte lors du clonage ?

La sélection vérifie la structure de l’insert, tandis que le screening repère les cellules ayant reçu le vecteur
La sélection repère les cellules portant le vecteur, tandis que le screening évalue l’insert dans les clones retenus
La sélection mesure le nombre de copies, tandis que le screening détermine la compatibilité entre plasmides
La sélection identifie l’hôte utilisé, tandis que le screening choisit l’origine de réplication du vecteur

La sélection repère les cellules portant le vecteur, tandis que le screening évalue l’insert dans les clones retenus

Explication

La sélection permet d’identifier les cellules qui portent ou maintiennent le vecteur, puis le screening aide à distinguer les clones dont l’insert est probablement correct. Vérifier directement la structure de l’insert appartient donc au screening plutôt qu’à la sélection.

7. Lorsqu’une carte vectorielle est examinée pour choisir un vecteur, quels éléments faut-il comparer ?

La couleur du tube, la concentration du tampon, le volume de culture et la date de préparation
Le poids des protéines produites, la vitesse de division cellulaire, le pH et la forme des colonies
La taille et le nom du vecteur, son origine et son hôte, la sélection, le MCS et les fonctions de validation
La séquence de l’insert, la morphologie de l’hôte, la température de culture et la composition du milieu

La taille et le nom du vecteur, son origine et son hôte, la sélection, le MCS et les fonctions de validation

Explication

La lecture d’une carte vectorielle porte sur l’identité et la taille du vecteur, l’origine de réplication et l’hôte, le marqueur de sélection, le MCS, les sites uniques et les éléments optionnels. Les conditions générales de culture ne remplacent pas l’examen de ces caractéristiques génétiques.

8. Quel compromis oppose généralement un vecteur à haut nombre de copies à un vecteur à faible nombre de copies ?

Le premier stabilise les inserts toxiques avec moins de contraintes, tandis que le second produit davantage d’ADN par cellule
Le premier possède moins de copies et perturbe moins l’hôte, tandis que le second accumule davantage d’ADN recombinant
Le premier fournit davantage d’ADN mais accroît la charge métabolique, tandis que le second est plus stable mais moins productif
Le premier convient aux grands fragments grâce à une stabilité accrue, tandis que le second favorise une charge métabolique plus élevée

Le premier fournit davantage d’ADN mais accroît la charge métabolique, tandis que le second est plus stable mais moins productif

Explication

Un vecteur à haut nombre de copies fournit beaucoup d’ADN, mais il peut augmenter la charge métabolique et déstabiliser un insert toxique. Un vecteur à faible nombre de copies est généralement plus stable, au prix d’une quantité d’ADN produite plus faible.

9. Quel critère doit constituer le premier filtre lors du choix d’un vecteur ?

La quantité d’ADN produite, puis la compatibilité avec l’hôte sans considérer la taille du fragment
Le nombre de sites de restriction, puis la longueur du promoteur, la température et le milieu nutritif
La couleur des colonies, puis la vitesse de croissance, la forme des cellules et le volume de culture
La capacité d’insertion, puis l’adéquation à l’hôte, au but expérimental, à la sélection et à la validation

La capacité d’insertion, puis l’adéquation à l’hôte, au but expérimental, à la sélection et à la validation

Explication

La capacité d’insertion est le premier filtre, car le vecteur doit pouvoir accueillir le fragment envisagé. Le choix final dépend aussi de l’hôte, de l’objectif expérimental, du système de sélection et des méthodes de validation, tandis que la quantité produite ne suffit pas à elle seule.

10. Dans pUC18, quelle interprétation est généralement associée à une colonie bleue après une sélection par interruption de lacZα ?

Elle correspond généralement à un vecteur vide portant un lacZα intact.
Elle correspond généralement à un insert ayant détruit le gène lacZα.
Elle correspond généralement à un plasmide dépourvu de résistance à l’ampicilline.
Elle correspond généralement à une cellule n’ayant reçu aucun plasmide.

Elle correspond généralement à un vecteur vide portant un lacZα intact.

Explication

Une colonie bleue indique généralement que le fragment lacZα reste fonctionnel, ce qui est compatible avec un vecteur vide. Une colonie blanche est plutôt une candidate recombinante, mais sa nature doit être confirmée expérimentalement.

11. Pourquoi une colonie blanche obtenue avec pUC18 doit-elle encore être analysée après la sélection ?

Parce que sa couleur indique nécessairement une absence complète de plasmide recombinant.
Parce que sa couleur révèle principalement une mutation de la résistance à l’ampicilline.
Parce que sa couleur confirme directement la séquence exacte et l’orientation de l’insert.
Parce que sa couleur identifie une candidate recombinante sans prouver la structure correcte de l’insert.

Parce que sa couleur identifie une candidate recombinante sans prouver la structure correcte de l’insert.

Explication

L’insertion dans le MCS interrompt lacZα et peut produire une colonie blanche, mais cette couleur ne garantit pas un clone correct. Une PCR, une digestion de restriction ou un séquençage permet de vérifier l’insert.

12. Quel vecteur est particulièrement adapté au maintien de fragments d’environ 100 à 3 000 kb dans une levure ?

Un BAC reposant sur le facteur F pour maintenir de grands fragments bactériens.
Un YAC comportant une origine de levure, un centromère et des télomères.
Un cosmide portant des sites cos et pouvant accueillir environ 23 à 45 kb.
Un plasmide pUC18 à haut nombre de copies et d’environ 2,7 kb.

Un YAC comportant une origine de levure, un centromère et des télomères.

Explication

Les YAC possèdent les éléments nécessaires au maintien de très grands fragments dans la levure, notamment une origine de réplication, un centromère et des télomères. Les cosmides et les BAC sont plutôt associés à des systèmes bactériens et à des capacités différentes.

13. Quelle propriété définit une endonucléase de restriction ?

Elle relie deux fragments d’ADN adjacents en consommant une source d’énergie.
Elle ajoute des nucléotides à partir d’une amorce portant un groupe 3’-OH.
Elle retire les phosphates 5’ des extrémités d’un vecteur avant le clonage.
Elle reconnaît une séquence donnée et clive les liaisons phosphodiester de l’ADN double brin.

Elle reconnaît une séquence donnée et clive les liaisons phosphodiester de l’ADN double brin.

Explication

Une endonucléase de restriction reconnaît une séquence spécifique puis coupe l’ADN double brin au niveau de ses liaisons phosphodiester. Les autres activités décrites correspondent respectivement à une polymérase, une ligase et une phosphatase.

14. Une enzyme reconnaît un site asymétrique, puis coupe à une distance définie à l’extérieur de ce site : de quel type s’agit-il ?

Une enzyme de type IIS
Une enzyme de type I
Une enzyme de type IIP
Une enzyme dépourvue de site de reconnaissance

Une enzyme de type IIS

Explication

Les enzymes de type IIS reconnaissent un site asymétrique et coupent à l’extérieur, à une distance définie. Les enzymes de type IIP coupent dans ou près d’un site palindromique, tandis que les enzymes de type I coupent loin du site reconnu.

15. Quelle différence structurale distingue une extrémité franche d’une extrémité cohésive ?

Une extrémité franche provient d’une ligase, tandis qu’une extrémité cohésive provient d’une polymérase.
Une extrémité franche contient un site palindromique, tandis qu’une extrémité cohésive contient un site asymétrique.
Une extrémité franche se termine au même endroit sur les deux brins, tandis qu’une extrémité cohésive possède un surplomb simple brin.
Une extrémité franche possède un surplomb simple brin, tandis qu’une extrémité cohésive se termine au même endroit sur les deux brins.

Une extrémité franche se termine au même endroit sur les deux brins, tandis qu’une extrémité cohésive possède un surplomb simple brin.

Explication

Dans une extrémité franche, les deux brins sont coupés au même niveau. Une extrémité cohésive présente au contraire un surplomb simple brin en 5’ ou en 3’, susceptible de s’apparier avec une séquence complémentaire.

16. Quelle réaction est catalysée par l’ADN ligase T4 lors de l’assemblage de fragments d’ADN ?

La coupure de l’ADN double brin au niveau d’une séquence de reconnaissance spécifique.
La synthèse d’un nouveau brin à partir d’un 3’-OH, avec ajout successif de nucléotides.
La formation d’une liaison phosphodiester entre un 3’-OH et un 5’-phosphate, avec utilisation d’ATP.
Le retrait des phosphates 5’ des extrémités du vecteur avant la formation des jonctions.

La formation d’une liaison phosphodiester entre un 3’-OH et un 5’-phosphate, avec utilisation d’ATP.

Explication

La ligase T4 relie des extrémités d’ADN adjacentes en formant une liaison phosphodiester entre un 3’-OH et un 5’-phosphate, en utilisant l’ATP. La synthèse d’ADN, la déphosphorylation et la coupure spécifique relèvent d’autres enzymes.

17. Quel est l’effet de la phosphatase alcaline sur un vecteur linéarisé pendant un clonage ?

Elle dégrade les extrémités 3’ de l’insert et empêche toute jonction entre les deux fragments.
Elle coupe le vecteur dans une nouvelle séquence de reconnaissance afin de produire des extrémités cohésives.
Elle retire les phosphates 5’ du vecteur et diminue sa recircularisation, tandis qu’un insert phosphorylé peut encore se ligaturer.
Elle ajoute des phosphates 5’ au vecteur et augmente sa recircularisation, tandis que l’insert devient incompatible.

Elle retire les phosphates 5’ du vecteur et diminue sa recircularisation, tandis qu’un insert phosphorylé peut encore se ligaturer.

Explication

La phosphatase alcaline enlève les phosphates 5’ du vecteur, ce qui réduit sa capacité à se refermer sur lui-même. Un insert phosphorylé peut néanmoins fournir les groupements nécessaires à la formation des jonctions avec le vecteur.

18. Dans quelle situation l’activité d’une ADN polymérase peut-elle être utilisée lors de la préparation d’extrémités ?

Pour reconnaître une séquence spécifique et couper l’ADN double brin à cet endroit.
Pour combler une extrémité 3’ récessive à partir d’une amorce portant un 3’-OH.
Pour retirer les phosphates 5’ d’un vecteur afin de limiter sa recircularisation.
Pour relier deux extrémités d’ADN adjacentes en consommant l’ATP de la réaction.

Pour combler une extrémité 3’ récessive à partir d’une amorce portant un 3’-OH.

Explication

Une ADN polymérase synthétise un brin à partir d’une amorce munie d’un 3’-OH et peut ainsi combler une extrémité 3’ récessive. La ligature, la déphosphorylation et la coupure spécifique correspondent respectivement à la ligase, à la phosphatase et à l’endonucléase de restriction.

19. Quelle caractéristique distingue une enzyme de restriction de type IIS d’une enzyme de type IIP ?

Elle reconnaît une séquence asymétrique et coupe uniquement après ligation
Elle reconnaît une séquence symétrique et dégrade les bases adjacentes choisies
Elle reconnaît une séquence symétrique et coupe au centre de celle-ci
Elle reconnaît une séquence asymétrique et coupe à l’extérieur de celle-ci

Elle reconnaît une séquence asymétrique et coupe à l’extérieur de celle-ci

Explication

Une enzyme de type IIS coupe à une distance définie à l’extérieur de son site de reconnaissance, ce qui permet de choisir les bases formant les surplombs. La confusion vient du fait que les enzymes de type IIP coupent dans ou près de leur site de reconnaissance.

20. Quelle succession d’étapes décrit correctement un assemblage Golden Gate ?

Digérer le vecteur, insérer un fragment, supprimer les marqueurs, puis linéariser le produit
Choisir des sites disponibles, mélanger les fragments, amplifier l’insert, puis vérifier sa taille
Amplifier les fragments, séquencer le vecteur, apparier les amorces, puis sélectionner les colonies
Flanquer les fragments, créer les surplombs, apparier les extrémités, puis ligaturer

Flanquer les fragments, créer les surplombs, apparier les extrémités, puis ligaturer

Explication

Golden Gate repose sur des sites de type IIS qui produisent des surplombs conçus, lesquels s’apparient dans l’ordre voulu avant la ligature. Le simple recours à des sites disponibles décrit plutôt une approche de clonage classique.

21. Que doit-il advenir des sites de reconnaissance des enzymes de type IIS dans un assemblage Golden Gate correctement réalisé ?

Ils sont conservés afin de faciliter une nouvelle digestion du produit
Ils sont déplacés au centre de chaque fragment pour stabiliser l’assemblage
Ils sont supprimés afin que le produit final ne soit plus recoupé
Ils sont multipliés afin d’augmenter l’efficacité de la ligature finale

Ils sont supprimés afin que le produit final ne soit plus recoupé

Explication

La conception correcte de l’assemblage élimine les sites de reconnaissance des enzymes de type IIS, rendant le produit final résistant à une nouvelle digestion par ces enzymes. Leur conservation permettrait au contraire un recoupage du construit obtenu.

22. Dans quel ordre faut-il examiner les éléments d’un plan de clonage défendable ?

Validation, enzymes d’assemblage, architecture du vecteur, extrémités, contraintes de l’insert
Extrémités, architecture du vecteur, validation, contraintes de l’insert, enzymes d’assemblage
Architecture du vecteur, contraintes de l’insert, extrémités, enzymes d’assemblage, validation
Contraintes de l’insert, validation, extrémités, architecture du vecteur, enzymes d’assemblage

Architecture du vecteur, contraintes de l’insert, extrémités, enzymes d’assemblage, validation

Explication

Un plan défendable suit cette progression : architecture du vecteur, contraintes de l’insert, conception des extrémités, choix des enzymes, puis méthode de validation. Commencer par la validation ou modifier cet enchaînement risque de faire choisir une stratégie avant d’avoir défini la construction.

23. Quelle stratégie convient à quatre modules devant être assemblés dans un ordre défini sans conserver les sites de reconnaissance ?

Un clonage classique utilisant un site disponible par fragment
Une amplification indépendante suivie d’une sélection sans assemblage dirigé
Une insertion séquentielle d’un seul module dans un vecteur linéarisé
Un assemblage Golden Gate fondé sur des surplombs conçus

Un assemblage Golden Gate fondé sur des surplombs conçus

Explication

Golden Gate est adapté à l’assemblage ordonné de plusieurs modules et à la disparition des sites de reconnaissance dans le produit final. Le clonage classique convient davantage à une construction simple dépendant des sites de restriction disponibles.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 53 flashcards sur Architecture des vecteurs et clonage.

Qu'impose la technologie de l'ADN recombinant ?

De combiner des séquences d'ADN et de les utiliser dans de nouveaux contextes biologiques.

Quelle est la première étape d'une stratégie d'ADN recombinant ?

Isoler une séquence d'intérêt.

Que fait-on après avoir combiné l'insert avec un squelette vectoriel ?

Introduire la molécule recombinante dans une cellule hôte.

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