QCM : Biologie moléculaire et réplication — 22 questions

Explication

Le génome est l’ensemble de l’information génétique d’un organisme vivant et contribue notamment à son fonctionnement, à son phénotype et à sa reproduction. La régulation de l’expression des gènes, et non le génome lui-même, détermine quels gènes sont exprimés et à quel moment. Le génome n’est pas une structure comparable à un chromosome ni une unité fonctionnelle produisant un ARN particulier.

Explication

Un gène est une unité fonctionnelle portant une information de synthèse d’ARN, notamment d’ARNm codant une protéine. Les régions intergéniques appartiennent au génome mais ne constituent pas, dans leur ensemble, un gène; un gène n’est pas non plus un chromosome.

Explication

La chaîne générale suit le trajet ADN → ARN → protéine. L’ARNm, l’ARNt et l’ARNr participent à la synthèse polypeptidique; l’ADN n’est donc pas converti directement en protéine sans intermédiaire ARN.

Explication

La transcription produit un ARN à partir de l’information de l’ADN, tandis que la traduction peut conduire à la synthèse d’une protéine. Ces deux étapes sont distinctes; la production d’une protéine ne définit pas la transcription, et la traduction ne produit pas directement un ARN à partir de l’ADN.

Explication

La régulation détermine quels gènes sont exprimés et à quel moment. Elle peut mobiliser des régions régulatrices non codantes; elle ne rend donc pas l’expression indépendante du temps et ne se limite pas aux régions codantes.

Explication

Un nucléotide associe une base azotée, un pentose et un à trois groupes phosphate. La présence d’au moins un phosphate le distingue du nucléoside; celui-ci ne comporte pas plusieurs bases azotées dans cette définition.

Explication

Les nucléotides participent à la synthèse des acides nucléiques, à l’activation métabolique et au transfert d’énergie; l’ATP en est un exemple. Les chromosomes sont des structures porteuses d’information et les nucléotides ne produisent pas directement les protéines.

Explication

La récupération réutilise des bases et nucléosides disponibles, tandis que la voie de novo assemble les constituants à partir de petites molécules. Cette biosynthèse commence par la formation de PRPP grâce à la PRPP synthétase, avec consommation d’ATP. Les trois autres formulations inversent ou confondent ces mécanismes.

Explication

La voie de novo commence par la formation de PRPP à partir du ribose-5-phosphate, sous l’action de la PRPP synthétase. Cette réaction consomme de l’ATP, non du GTP, et ne correspond pas à une étape de récupération ni à l’utilisation du désoxyribose diphosphate.

Explication

Les purines comprennent notamment l’AMP et le GMP. L’UTP peut être converti en CTP par transfert d’un groupe aminé provenant de la glutamine. La biosynthèse de novo commence par la formation de PRPP grâce à la PRPP synthétase, et non grâce à la ribonucléotide réductase.

Explication

La polymérase utilise des nucléotides triphosphates complémentaires du brin matrice, dont les liaisons riches en énergie favorisent la polymérisation. Les monophosphates ne fournissent pas directement cette énergie, et l’incorporation dépend de la complémentarité avec la matrice.

Explication

Le groupement 3’-OH libre attaque le phosphate α du nucléotide entrant, ce qui libère un diphosphate et forme une liaison phosphodiester. Le brin matrice est lu dans le sens 3’ vers 5’, et la liaison ne se forme pas entre deux nucléotides monophosphates libres.

Explication

La réplication copie l’ADN afin de produire de l’ADN, tandis que la transcription utilise une séquence d’ADN pour produire de l’ARN. La nature du produit distingue notamment ces deux processus. La synthèse d’un acide nucléique s’effectue dans le sens 5’ vers 3’, et non dans le sens 3’ vers 5’.

Explication

Chez les procaryotes, l’ADN polymérase III assure principalement la réplication, tandis que l’ADN polymérase I participe à la réplication et à la réparation. Les ADN polymérases II, IV et V interviennent notamment dans la réparation. La réplication mitochondriale est assurée chez les eucaryotes par la polymérase γ, et les polymérases IV et V ne sont pas mitochondriales.

Explication

La réplication semi-conservative produit deux molécules, chacune composée d’un brin parental et d’un brin nouveau. Elle ne produit donc ni une molécule unique, ni deux brins entièrement nouveaux, ni une molécule conservant les deux brins parentaux.

Explication

Chez les bactéries, la réplication commence généralement à l’origine unique oriC et progresse à partir de fourches de réplication. Les origines multiples et réparties caractérisent plutôt les chromosomes eucaryotes.

Explication

L’hélicase ouvre la double hélice en séparant les brins parentaux, puis les polymérases synthétisent les brins complémentaires. Les polymérases ne séparent pas les brins et l’hélicase ne réalise pas leur synthèse.

Explication

Le brin directeur est produit continûment, tandis que le brin retardé est produit de façon discontinue. Les fragments d’Okazaki correspondent à cette synthèse discontinue du brin retardé, et non du brin directeur.

Explication

La réplication eucaryote a lieu pendant la phase S, utilise plusieurs origines et leur activation suit un calendrier temporel. L’origine oriC est caractéristique des bactéries, tandis que les origines eucaryotes ne sont pas toutes activées simultanément.

Explication

Les origines eucaryotes sont activées une seule fois par cycle afin d’éviter la réplication répétée d’un même segment. Cette régulation limite donc les duplications excessives et contribue à la fidélité de la duplication du génome. Une réactivation pendant la même phase S contredirait cette règle.

Explication

Les deux brins parentaux sont antiparallèles, ce qui impose une coordination de leurs synthèses à la fourche. Les deux nouveaux brins sont néanmoins synthétisés, et toutes les ADN polymérases allongent les chaînes dans le sens 5’ vers 3’. La coordination ne repose donc pas sur une synthèse indépendante de l’orientation des brins. La primase synthétise les amorces dans le sens 5’ vers 3’, et non dans le sens 3’ vers 5’.

Explication

La primase fabrique l’amorce, qui fournit une extrémité 3’-OH nécessaire. L’ADN polymérase ne commence pas une chaîne dépourvue de cette extrémité, mais elle allonge l’amorce. Le raccordement des fragments relève de la ligase.