QCM : Bases moléculaires de la génotoxicité — 29 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des propositions décrit correctement l’ordre de grandeur et la diversité des molécules d’usage courant auxquelles l’être humain peut être exposé ?

Environ 600 molécules, comprenant surtout des sels minéraux et des sucres
Environ 60 000 molécules, comprenant notamment des médicaments, des pesticides et des solvants
Environ 600 000 molécules, comprenant principalement des vitamines et des enzymes
Environ 6 000 molécules, comprenant surtout des hormones et des protéines

Environ 60 000 molécules, comprenant notamment des médicaments, des pesticides et des solvants

Explication

L’usage courant concerne environ 60 000 molécules de natures diverses, parmi lesquelles figurent les médicaments, additifs alimentaires, fertilisants, pesticides, métaux, solvants et produits de combustion. Les autres estimations sous-évaluent ou surestiment fortement le nombre indiqué et ne correspondent pas à cette diversité.

2. Sur environ 60 000 molécules d’usage courant, quelle proportion peut présenter une interaction avec l’ADN ?

Entre 5 et 10 %
Entre 50 et 60 %
Entre 20 et 25 %
Entre 0,5 et 1 %

Entre 5 et 10 %

Explication

Une proportion estimée entre 5 et 10 % des molécules d’usage courant peut interagir avec l’ADN. Une proportion inférieure à 1 % minimise cette estimation, tandis que les deux autres la surestiment nettement.

3. Comment classer correctement les rayonnements UVB et UVA par rapport aux rayonnements ionisants ?

Les UVB et UVA sont des ultrasons, tandis que les rayonnements ionisants sont des vibrations mécaniques
Les UVB et UVA sont non ionisants, tandis que les rayonnements ionisants appartiennent à une autre catégorie
Les UVB sont ionisants, alors que les UVA et les rayonnements ionisants sont non ionisants
Les UVB et UVA sont ionisants, tandis que les rayonnements ionisants sont non ionisants

Les UVB et UVA sont non ionisants, tandis que les rayonnements ionisants appartiennent à une autre catégorie

Explication

Les UVB et UVA sont classés parmi les rayonnements non ionisants, contrairement aux rayonnements ionisants. Les ultrasons constituent une autre forme d’exposition et ne sont pas l’équivalent des UV.

4. Quelle comparaison entre l’ADN humain déroulé et la chromatine est exacte ?

L’ADN déroulé atteint environ 1,20 m, tandis que la chromatine correspond à sa forme compactée
L’ADN déroulé mesure environ 12 cm, tandis que la chromatine correspond à sa forme transcrite
L’ADN déroulé mesure environ 1,20 mm, tandis que la chromatine correspond à sa forme dissoute
L’ADN déroulé atteint environ 12 m, tandis que la chromatine correspond à sa forme chimiquement dégradée

L’ADN déroulé atteint environ 1,20 m, tandis que la chromatine correspond à sa forme compactée

Explication

La longueur totale de l’ADN humain déroulé atteint environ 1,20 m, alors qu’il est compacté dans la chromatine. Les autres propositions confondent l’ordre de grandeur ou attribuent à la chromatine un état qui ne décrit pas la compaction.

5. Quelle combinaison caractérise le mieux le génome humain diploïde ?

Environ 6×1096 \times 10^9 paires de bases, environ 250 000 gènes et près de 20 % transcrit en ARNm
Environ 6×1066 \times 10^6 paires de bases, environ 2 500 gènes et près de 20 % transcrit en ARNm
Environ 6×1096 \times 10^9 paires de bases, environ 25 000 gènes et près de 2 % transcrit en ARNm
Environ 6×10126 \times 10^{12} paires de bases, environ 250 000 gènes et près de 50 % transcrit en ARNm

Environ $$6 \times 10^9$$ paires de bases, environ 25 000 gènes et près de 2 % transcrit en ARNm

Explication

Le génome humain diploïde contient environ 6×1096 \times 10^9 paires de bases et 25 000 gènes, tandis qu’environ 2 % de l’ADN est transcrit en ARNm. Les autres combinaisons modifient au moins un de ces ordres de grandeur.

6. Que peut devenir une lésion de l’ADN qui n’est pas réparée avant la réplication ?

Elle entraîne une réparation complète avant la copie de la molécule
Elle provoque une cassure double brin dans chaque cellule fille
Elle devient directement une protéine anormale sans modification de la séquence
Elle peut conduire à l’insertion d’une base erronée et devenir une mutation héréditaire définitive

Elle peut conduire à l’insertion d’une base erronée et devenir une mutation héréditaire définitive

Explication

Une lésion persistante peut orienter l’insertion d’une base erronée pendant la réplication et se fixer sous forme de mutation, c’est-à-dire une modification définitive héréditaire. Elle ne devient pas directement une protéine et ne déclenche pas nécessairement une cassure double brin.

7. Quelle association présente correctement les deux grandes familles de lésions de l’ADN ?

Les transcriptions et les réplications, comprenant notamment les chromosomes et les nucléosomes
Les cassures et les altérations de bases, comprenant notamment les adduits et les dimères de pyrimidine
Les lésions membranaires et les lésions cytoplasmiques, comprenant notamment les lipides et les sucres
Les mutations et les protéines, comprenant notamment les ribosomes et les enzymes de réparation

Les cassures et les altérations de bases, comprenant notamment les adduits et les dimères de pyrimidine

Explication

Les deux grandes familles sont les cassures, simples ou doubles brins, et les altérations de bases, comme l’oxydation, l’alkylation, les dimères de pyrimidine et les adduits. Les autres catégories concernent des processus ou des structures qui ne constituent pas ces familles de lésions de l’ADN.

8. Quelle conséquence est associée à la désamination de la cytosine et de la guanine ?

La cytosine peut produire de la thymine et favoriser une transition C→T, tandis que la guanine produit de l’uracile
La cytosine peut produire de la xanthine bloquante, tandis que la guanine produit de l’uracile avec une transition C→T
La cytosine peut produire de l’uracile et favoriser une transition C→T, tandis que la guanine produit de la xanthine, une lésion bloquante
La cytosine peut produire de l’hypoxanthine et favoriser une transition A→G, tandis que la guanine produit de la thymine

La cytosine peut produire de l’uracile et favoriser une transition C→T, tandis que la guanine produit de la xanthine, une lésion bloquante

Explication

La désamination de la cytosine produit de l’uracile, avec un risque de transition C→T, alors que celle de la guanine produit de la xanthine, une lésion bloquante. L’hypoxanthine et la transition A→G sont associées à la désamination de l’adénine.

9. Pourquoi la désamination de la 5-méthylcytosine est-elle particulièrement mutagène ?

Elle produit de l’uracile, qui est reconnu avec une grande efficacité par les protéines de réparation
Elle produit de la xanthine, qui bloque la réplication au niveau de chaque chromosome
Elle produit de l’hypoxanthine, qui entraîne une transition C→T lors de la transcription
Elle produit de la thymine, qui n’est pas reconnue par les protéines de réparation

Elle produit de la thymine, qui n’est pas reconnue par les protéines de réparation

Explication

La désamination de la 5-méthylcytosine produit de la thymine, laquelle n’est pas reconnue par les protéines de réparation. Cette situation favorise la persistance de la lésion, contrairement à la production d’uracile issue de la cytosine.

10. Quel devenir est le plus fréquent pour les sites apuriniques formés spontanément dans les cellules de mammifères ?

Ils conduisent plus souvent à une délétion qu’à une mutation ponctuelle
Ils conduisent plus souvent à une mutation ponctuelle qu’à une délétion
Ils sont convertis principalement en dimères de pyrimidine
Ils entraînent principalement une duplication complète de la séquence

Ils conduisent plus souvent à une délétion qu’à une mutation ponctuelle

Explication

Les cellules de mammifères subissent environ 10 000 pertes de bases par cellule et par 24 heures, formant des sites apuriniques qui conduisent plus souvent à une délétion qu’à une mutation ponctuelle. Les duplications et les dimères de pyrimidine ne correspondent pas au devenir majoritaire décrit pour ces lésions.

11. Comment un agent alkylant réagit-il avec l’ADN ?

Il élimine une portion d’ADN par hydrolyse des bases
Il forme des liaisons covalentes avec les centres nucléophiles des bases
Il intercale des bases supplémentaires entre deux nucléotides voisins
Il rompt les liaisons phosphodiester du squelette de l’ADN

Il forme des liaisons covalentes avec les centres nucléophiles des bases

Explication

Un agent alkylant est un composé électrophile qui réagit avec les centres nucléophiles des bases pour établir des liaisons covalentes. La rupture du squelette, l’intercalation et l’excision correspondent à d’autres mécanismes de lésion ou de réparation.

12. Quelle propriété caractérise principalement les agents alkylants bifonctionnels ?

Ils forment des pontages entre deux bases grâce à deux groupements fonctionnels
Ils bloquent la réplication en s’insérant entre deux paires de bases
Ils oxydent plusieurs bases sans établir de liaison covalente avec elles
Ils retirent une base endommagée avant de resynthétiser le nucléotide

Ils forment des pontages entre deux bases grâce à deux groupements fonctionnels

Explication

Les alkylants bifonctionnels possèdent deux groupements fonctionnels, ce qui leur permet de former surtout des pontages entre deux bases. Les autres propositions décrivent respectivement une oxydation, une excision ou une intercalation, et non leur propriété distinctive.

13. Quelle lésion est particulièrement associée à l’action des rayonnements ultraviolets sur l’ADN ?

Les adduits alkylés formés sur les deux brins
Les cassures simultanées de tous les chromosomes
Les pontages entre une base et une protéine
Les dimères cyclobutaniques de pyrimidines

Les dimères cyclobutaniques de pyrimidines

Explication

Les UV produisent notamment des dimères cyclobutaniques de pyrimidines, ainsi que des photoproduits (6-4) et de Dewar. Les autres réponses associent aux UV des lésions qui relèvent plutôt d’autres agents génotoxiques ou exagèrent leur effet.

14. Quelle association relie correctement une source d’hydrocarbures polycycliques aromatiques à un composé de cette famille ?

La combustion du fuel et le benzo(a)pyrène
Les moutardes azotées et le cyclophosphamide
Les rayonnements ultraviolets et la thymine glycol
La réparation par excision et la photolyase

La combustion du fuel et le benzo(a)pyrène

Explication

Les hydrocarbures polycycliques aromatiques proviennent notamment de la combustion du fuel et comprennent le benzo(a)pyrène. Les autres associations relient des agents ou des mécanismes qui n’appartiennent pas à cette famille.

15. Dans quel ordre général la cancérogenèse liée aux lésions de l’ADN se déroule-t-elle ?

Initiation, progression, promotion, puis métastase
Initiation, promotion, progression, puis métastase
Progression, initiation, promotion, puis métastase
Promotion, initiation, métastase, puis progression

Initiation, promotion, progression, puis métastase

Explication

La cancérogenèse suit une succession comprenant l’initiation, la promotion, la progression et la métastase. La progression est associée notamment à l’instabilité génétique, mais elle intervient après la promotion dans cette séquence.

16. Quels types de gènes peuvent être mutés à la suite de lésions de l’ADN et contribuer à la cancérogenèse ?

Les proto-oncogènes, les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeur
Les gènes ribosomiques, les gènes mitochondriaux et les gènes de structure
Les gènes des histones, les gènes télomériques et les gènes de transfert
Les gènes de réparation, les gènes immunitaires et les gènes métaboliques

Les proto-oncogènes, les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeur

Explication

Les lésions peuvent induire des mutations dans des gènes cibles tels que les proto-oncogènes, les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeur. Les autres catégories peuvent avoir des fonctions biologiques importantes, mais elles ne constituent pas l’association indiquée ici pour la cancérogenèse.

17. Quel devenir peut suivre une lésion de l’ADN lorsqu’elle est reconnue et que la réplication est arrêtée ?

La cellule reprend la réplication sans conséquence lorsque la lésion est reconnue
Une réparation fidèle crée une mutation, tandis qu’une réparation infidèle restaure l’ADN
Une réparation fidèle peut restaurer l’ADN, tandis qu’une réparation infidèle peut créer une mutation
La lésion est convertie en pontage avant toute décision de réparation

Une réparation fidèle peut restaurer l’ADN, tandis qu’une réparation infidèle peut créer une mutation

Explication

Le devenir de la lésion dépend de sa reconnaissance et de l’arrêt de la réplication : la réparation fidèle restaure l’ADN, alors que la réparation infidèle peut produire une mutation. La reconnaissance n’entraîne donc pas systématiquement une reprise sans conséquence ni une conversion en pontage.

18. Quel est le rôle des checkpoints G1/S, S et G2/M face aux lésions de l’ADN ?

Ils contournent une lésion pour permettre la synthèse d’ADN pendant la réplication
Ils arrêtent le cycle cellulaire afin de permettre l’élimination des lésions avant la duplication de l’ADN
Ils excisent directement les bases altérées sans modifier la progression du cycle
Ils déclenchent la métastase lorsque la réplication rencontre une lésion

Ils arrêtent le cycle cellulaire afin de permettre l’élimination des lésions avant la duplication de l’ADN

Explication

Les protéines de checkpoint arrêtent le cycle cellulaire afin que les lésions puissent être éliminées avant la duplication de l’ADN. Le contournement d’une lésion pendant la réplication relève plutôt de la synthèse translésionnelle, et non du rôle des checkpoints.

19. Qu’est-ce qui définit la réversion du dommage dans la réparation de l’ADN ?

Une élimination d’une base altérée suivie d’une resynthèse locale de l’ADN
Une correction directe de la lésion sans excision préalable de la portion d’ADN atteinte
Une excision d’un long segment contenant la lésion avant son remplacement
Un contournement de la lésion par une polymérase pendant la réplication

Une correction directe de la lésion sans excision préalable de la portion d’ADN atteinte

Explication

La réversion corrige directement la lésion sans retirer au préalable la portion d’ADN concernée. L’élimination d’une base ou d’un segment correspond plutôt aux mécanismes BER ou NER, tandis que le contournement relève de la synthèse translésionnelle.

20. Quel enchaînement décrit correctement la réparation par excision de base (BER) d’une base anormale ?

MutS reconnaît la distorsion, MutL forme un complexe puis MutH coupe le brin nouvellement formé
XPC-RAD23B reconnaît la lésion, plusieurs nucléotides sont excisés puis le brin est resynthétisé
Une glycosylase reconnaît la base, le site est ouvert, des nucléotides sont insérés puis le brin est ligaturé
Une recombinaison avec la chromatide sœur remplace la région endommagée puis les extrémités sont ligaturées

Une glycosylase reconnaît la base, le site est ouvert, des nucléotides sont insérés puis le brin est ligaturé

Explication

La BER commence par la reconnaissance d’une base altérée par une glycosylase, suivie de l’ouverture du site, de l’insertion de nucléotides et de la ligature. La NER, et non la BER, excise un oligonucléotide autour d’une lésion.

21. Quelle caractéristique distingue la voie courte de la BER dans les cellules humaines ?

Elle dépend de Polβ, insère un seul nucléotide et représente environ 75 à 90 % des réparations par BER
Elle dépend de MutH, coupe le brin non méthylé et représente environ 25 à 40 % des réparations par BER
Elle dépend de Polβ, insère deux nucléotides et représente environ 25 à 40 % des réparations par BER
Elle dépend de XPG, excise un oligonucléotide et représente environ 75 à 90 % des réparations par BER

Elle dépend de Polβ, insère un seul nucléotide et représente environ 75 à 90 % des réparations par BER

Explication

La voie courte de la BER utilise Polβ et insère un seul nucléotide; elle constitue la majorité des réparations par BER chez l’humain. L’ajout de plusieurs nucléotides caractérise plutôt la voie longue.

22. Quelle séquence d’événements correspond à la réparation par excision de nucléotides (NER) ?

La chromatide sœur sert de matrice, une invasion de brin se produit, puis les extrémités sont réunies
MutS reconnaît la lésion, MutL assemble le complexe, puis MutH incise le brin néoformé
XPC-RAD23B reconnaît la lésion, XPB et XPD ouvrent l’ADN, puis XPF-ERCC1 et XPG incisent de part et d’autre
Une glycosylase retire une base, Polβ ajoute un nucléotide, puis une ligase ferme la brèche

XPC-RAD23B reconnaît la lésion, XPB et XPD ouvrent l’ADN, puis XPF-ERCC1 et XPG incisent de part et d’autre

Explication

La NER mobilise successivement XPC-RAD23B, XPB-XPD, XPF-ERCC1 et XPG avant la resynthèse et la ligature. MutS, MutL et MutH interviennent dans la réparation des mésappariements chez Escherichia coli.

23. Quel complexe humain reconnaît préférentiellement les insertions-délétions de plus de deux nucléotides ?

MutL, associé à une endonucléase de réparation
XPC-RAD23B, associé aux facteurs d’ouverture de l’ADN
MutSα, formé de MSH2 et MSH6
MutSβ, formé de MSH2 et MSH3

MutSβ, formé de MSH2 et MSH3

Explication

MutSβ, composé de MSH2 et MSH3, reconnaît les insertions-délétions dépassant deux nucléotides. MutSα, composé de MSH2 et MSH6, cible plutôt les mésappariements et les insertions-délétions de un à deux nucléotides.

24. Que signifie la synthèse translésionnelle pendant la réplication de l’ADN ?

La région endommagée est remplacée par recombinaison avec une chromatide sœur
La polymérase de réplication est relayée par une polymérase de TLS pour franchir une lésion
La lésion est retirée par excision avant que la polymérase de réplication ne poursuive la copie
Un mésappariement est reconnu puis éliminé par coupure du brin nouvellement synthétisé

La polymérase de réplication est relayée par une polymérase de TLS pour franchir une lésion

Explication

La synthèse translésionnelle permet de contourner une lésion grâce au remplacement temporaire de la polymérase de réplication par une polymérase de TLS. Ce mécanisme franchit la lésion au lieu de l’éliminer directement.

25. Dans quelles conditions la synthèse translésionnelle peut-elle produire des mutations ?

Selon la méthylation du brin, l’action de MutS et la présence de XPC
Selon la lésion, le contexte de séquence et la polymérase de TLS recrutée
Selon la phase du cycle cellulaire, la chromatide sœur et l’activité de MutH
Selon la taille de l’oligonucléotide excisé, la ligase et la glycosylase

Selon la lésion, le contexte de séquence et la polymérase de TLS recrutée

Explication

La TLS peut être fidèle ou mutagène en fonction de la nature de la lésion, de la séquence environnante et de la polymérase recrutée. Les autres facteurs proposés concernent surtout d’autres voies de réparation.

26. Quelle comparaison entre les analyses de la synthèse translésionnelle sur plasmide et sur ADN génomique est correcte ?

L’analyse sur plasmide est simple mais moins représentative, tandis que celle sur ADN génomique est délicate mais plus représentative
Les deux analyses sont délicates et peu représentatives des cellules eucaryotes
L’analyse sur plasmide est délicate mais plus représentative, tandis que celle sur ADN génomique est simple et moins représentative
Les deux analyses sont également simples et représentatives des cellules eucaryotes

L’analyse sur plasmide est simple mais moins représentative, tandis que celle sur ADN génomique est délicate mais plus représentative

Explication

Le plasmide facilite l’analyse expérimentale, mais il représente moins bien le contexte des cellules eucaryotes. L’ADN génomique fournit un contexte plus représentatif au prix d’une analyse plus complexe.

27. Que relie une signature moléculaire d’un agent génotoxique ?

L’exposition à l’agent, les lésions produites, les mutations observées et un cancer
La méthylation de l’ADN, l’excision de nucléotides, la TLS et la division cellulaire
La structure du plasmide, la polymérase recrutée, la ligature et la recombinaison
La dose administrée, la vitesse de réplication, la réparation par BER et la mort cellulaire

L’exposition à l’agent, les lésions produites, les mutations observées et un cancer

Explication

Une signature moléculaire établit un lien entre l’exposition à un agent génotoxique, les lésions qu’il induit, les mutations qui en résultent et un cancer associé. Les autres propositions mélangent des mécanismes cellulaires sans constituer cette relation complète.

28. Quelle association caractérise les signatures du benzo(a)pyrène dans ras et p53 ?

Des transversions A→T ou G→T aux codons 61 et 12 de ras, ainsi qu’une transversion G→T au codon 157 de p53
Des transversions G→T au codon 249 de p53, accompagnées de mutations aux codons 248 et 273 de ras
Une transversion T→G au codon 249 de p53, accompagnée de mutations préférentielles au codon 61 de ras
Des transitions aux codons 157 et 273 de p53, accompagnées d’une mutation du codon 249 de ras

Des transversions A→T ou G→T aux codons 61 et 12 de ras, ainsi qu’une transversion G→T au codon 157 de p53

Explication

Le benzo(a)pyrène est associé à des transversions dans ras aux codons 61 et 12, ainsi qu’à une transversion G→T au codon 157 de p53. Le codon 249 de p53 et la transversion T→G caractérisent plutôt l’aflatoxine B1.

29. Quelle signature est associée à l’aflatoxine B1 ?

Des transversions A→T aux codons 61 et 12 de ras, liées à des lésions préférentielles
Une transversion T→G au codon 249 de p53, qui constitue un site préférentiel d’adduit et de mutation
Une transversion G→T au codon 157 de p53, liée à la formation d’adduits du benzo(a)pyrène
Des lésions bipyrimidiques comprenant des dimères cyclobutaniques et des photoproduits (6-4)

Une transversion T→G au codon 249 de p53, qui constitue un site préférentiel d’adduit et de mutation

Explication

L’aflatoxine B1 forme préférentiellement un adduit au codon 249 de p53 et y est associée à une transversion T→G. Le codon 157 de p53 est notamment associé au benzo(a)pyrène, tandis que les lésions bipyrimidiques sont caractéristiques des UV.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 65 flashcards sur Bases moléculaires de la génotoxicité.

Combien de molécules différentes sont d'usage courant ?

Environ 60 000 molécules.

Quels types de substances figurent parmi les 60 000 molécules d'usage courant ?

Médicaments, additifs alimentaires, fertilisants, pesticides, métaux, solvants et produits de combustion.

Quel pourcentage des molécules d'usage courant peut interagir avec l'ADN ?

Entre 5 et 10 %.

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Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Bases moléculaires de la génotoxicité.

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