QCM : Expression génétique et régulation (22 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un opéron, un inducteur se lie au répresseur et diminue son affinité pour l’opérateur. Quel effet en découle sur les gènes structuraux ?

Le répresseur reste lié à l’opérateur et augmente la transcription.
Le répresseur se fixe plus fortement à l’opérateur et bloque la transcription.
L’inducteur occupe l’opérateur et bloque la transcription par effet stérique.
Le répresseur se dissocie de l’opérateur et la transcription peut avoir lieu.

Le répresseur se dissocie de l’opérateur et la transcription peut avoir lieu.

Explication

La liaison de l’inducteur diminue l’affinité du répresseur pour l’opérateur, ce qui permet la transcription des gènes structuraux. Une fixation renforcée ou maintenue du répresseur bloque la transcription, et l’effet stérique est associé au répresseur lié à l’opérateur.

2. Dans une cellule eucaryote, quel processus copie l’information de l’ADN vers un ARN et quelle enzyme le réalise principalement ?

La réplication, principalement réalisée par l’ARN polymérase II dans le noyau.
La transcription, principalement réalisée par l’ARN polymérase II dans le noyau.
La transcription, principalement réalisée par l’ARN polymérase I dans le noyau.
La traduction, principalement réalisée par l’ARN polymérase II dans le cytoplasme.

La transcription, principalement réalisée par l’ARN polymérase II dans le noyau.

Explication

La transcription est la copie de l’information génétique de l’ADN vers un ARN; chez les eucaryotes, elle se déroule dans le noyau et fait principalement intervenir l’ARN polymérase II. La traduction convertit l’ARNm en protéine, tandis que l’ARN polymérase I est ici une attribution erronée.

3. Une cellule produit davantage d’ARN à partir d’un gène après l’action de facteurs agissant sur son promoteur et ses séquences régulatrices. Quel niveau de régulation est en jeu ?

La régulation transcriptionnelle de la quantité d’ARN produit.
La maturation de l’ARN après sa production.
La régulation traductionnelle de la quantité de protéine produite.
La modification de la séquence codante du gène.

La régulation transcriptionnelle de la quantité d’ARN produit.

Explication

La régulation transcriptionnelle modifie la quantité d’ARN produite et mobilise notamment promoteurs, enhancers, répresseurs et facteurs de transcription. La traduction agit sur la production protéique, tandis que la séquence codante et la maturation de l’ARN renvoient à d’autres mécanismes.

4. Deux protéines sont modifiées : la première est dirigée vers le protéasome, tandis que la seconde change de localisation entre le noyau et le cytoplasme. Quelles modifications correspondent à ces effets, dans cet ordre ?

SUMOylation puis ubiquitination
Ubiquitination puis méthylation
Ubiquitination puis SUMOylation
Phosphorylation puis SUMOylation

Ubiquitination puis SUMOylation

Explication

L’ubiquitination peut marquer une protéine pour sa dégradation par le protéasome, alors que la SUMOylation participe à la régulation de sa localisation nucléaire ou cytoplasmique. Inverser ces rôles confond les deux modifications; la phosphorylation régule notamment l’activité enzymatique et la méthylation peut moduler les interactions protéiques et la transcription.

5. Une enzyme est phosphorylée sur un résidu sérine dans une voie de signalisation, puis déphosphorylée lorsque le signal cesse. Quel effet cette modification peut-elle avoir sur l’enzyme ?

Modifier son activité de façon irréversible
La marquer pour sa dégradation par le protéasome
Régler principalement son adressage entre noyau et cytoplasme
Modifier réversiblement son activité, en l’activant ou en l’inactivant

Modifier réversiblement son activité, en l’activant ou en l’inactivant

Explication

La phosphorylation, notamment sur la sérine, peut activer ou inactiver réversiblement des enzymes et réguler les voies de signalisation. La dégradation protéasomale est associée à l’ubiquitination, tandis que la régulation de la localisation nucléaire ou cytoplasmique est liée à la SUMOylation; le caractère irréversible ne correspond pas à cette régulation.

6. Une expérience montre qu’un petit ARN se fixe dans la région 3’UTR d’un ARNm et déclenche sa dégradation de façon spécifique. Quel mécanisme correspond le mieux à cette observation ?

Un facteur eIF se fixant en 3’UTR pour dégrader l’ARNm cible.
Un microARN se fixant en 3’UTR pour inhiber la traduction sans dégrader l’ARNm.
Un microARN se fixant en 5’UTR pour stabiliser l’ARNm cible.
Un siARN guidé par RISC favorisant la dégradation de l’ARNm cible.

Un siARN guidé par RISC favorisant la dégradation de l’ARNm cible.

Explication

Les siARN guidés par RISC favorisent la dégradation spécifique des ARNm cibles. Les microARN se fixent dans les régions 3’UTR et peuvent inhiber la traduction ou entraîner la dégradation; la fixation en 5’UTR et l’action d’eIF ne correspondent pas au mécanisme décrit.

7. Quelle distinction décrit correctement la séquence nucléotidique d’un gène et le code génétique ?

L’information génétique est une séquence d’ARNt; le code génétique est une séquence de nucléotides.
L’information génétique est une suite d’acides aminés; le code génétique est une séquence de nucléotides.
Le code génétique est la séquence de nucléotides; l’information génétique permet de la décoder en acides aminés.
L’information génétique est la séquence de nucléotides; le code génétique permet de la décoder en acides aminés.

L’information génétique est la séquence de nucléotides; le code génétique permet de la décoder en acides aminés.

Explication

L’information génétique correspond à la séquence de nucléotides portée par le gène et son ARNm; le code génétique est l’outil qui permet de décoder cette séquence en acides aminés. Inverser ces rôles confond le message avec la règle de décodage.

8. Quel processus convertit la séquence nucléotidique d’un ARNm en séquence d’acides aminés dans la cellule ?

La traduction dans le cytoplasme.
L’épissage dans le cytoplasme.
La réplication dans le cytoplasme.
La transcription dans le cytoplasme.

La traduction dans le cytoplasme.

Explication

La traduction a lieu dans le cytoplasme et convertit la séquence de nucléotides de l’ARNm en une séquence d’acides aminés constituant une protéine. La transcription copie l’information de l’ADN vers l’ARN, la réplication copie l’ADN et l’épissage mature le pré-ARNm.

9. Lors d’un stress cellulaire, une cellule phosphoryle eIF2α. Quel effet global est attendu sur la traduction ?

Une activation globale de la traduction.
Une inhibition globale de la traduction.
Une stabilisation globale des ARNm.
Une fixation accrue de la petite sous-unité ribosomale sur les ARNm.

Une inhibition globale de la traduction.

Explication

La phosphorylation de eIF2α inhibe globalement la traduction dans le cadre d’une réponse au stress cellulaire. eIF2α n’agit pas ici en stabilisant les ARNm ni en renforçant la fixation de la petite sous-unité.

10. Chez une cellule eucaryote, un activateur se fixe à une séquence régulatrice située loin du promoteur et accroît fortement l’expression du gène. Comment cette séquence peut-elle agir sur le promoteur ?

La flexibilité de l’ADN rapproche la séquence régulatrice du promoteur.
La distance linéaire empêche la séquence d’entrer en contact avec le promoteur.
L’activateur remplace une portion de la séquence d’ADN du promoteur.
L’activateur se fixe sur l’ARNm pour rapprocher celui-ci du promoteur.

La flexibilité de l’ADN rapproche la séquence régulatrice du promoteur.

Explication

L’ADN flexible peut rapprocher du promoteur des séquences régulatrices éloignées, permettant aux activateurs ou répresseurs spécifiques de modifier fortement l’expression. La substitution de l’ADN, l’impossibilité de contact et la fixation sur l’ARNm ne décrivent pas ce mécanisme.

11. Quel lien l’expression génétique établit-elle entre l’information de l’ADN et le phénotype ?

Elle copie l’ADN afin de transmettre le génome aux cellules filles.
Elle utilise l’information de l’ADN pour produire une molécule fonctionnelle, ARN ou protéine.
Elle transforme les caractères observables en séquences d’ADN.
Elle utilise l’information de l’ADN pour produire exclusivement des protéines fonctionnelles.

Elle utilise l’information de l’ADN pour produire une molécule fonctionnelle, ARN ou protéine.

Explication

L’expression génétique regroupe les mécanismes qui utilisent l’information de l’ADN pour produire un ARN ou une protéine fonctionnelle, reliant ainsi le génome au phénotype. La copie du génome relève de la réplication, la production d’ARN fait partie de l’expression et le phénotype ne se transforme pas en séquence d’ADN.

12. Deux ARNm codant la même protéine sont présents dans une cellule; l’un est déstabilisé plus rapidement que l’autre. Lequel peut soutenir la production protéique pendant le plus longtemps ?

L’ARNm déstabilisé le plus rapidement.
Les deux ARNm pendant une durée identique.
L’ARNm le moins stable.
L’ARNm le plus stable.

L’ARNm le plus stable.

Explication

Un ARNm plus stable reste disponible plus longtemps pour être traduit, alors que sa déstabilisation réduit la production protéique. L’ARNm le moins stable et celui qui se dégrade rapidement ne prolongent pas la traduction.

13. Des cellules musculaires et des neurones d’un même organisme présentent des fonctions différentes, bien qu’ils possèdent le même génome. Quelle explication rend compte de cette différence ?

Ils ont des séquences d’ADN modifiées par leur différenciation
Ils expriment les mêmes gènes dans les mêmes proportions
Ils possèdent des génomes différents
Ils expriment des ensembles de gènes différents

Ils expriment des ensembles de gènes différents

Explication

Des cellules d’un même organisme peuvent avoir le même génome tout en exprimant des gènes différents, ce qui permet leur spécialisation. L’existence de génomes différents ou d’une modification de la séquence d’ADN n’est pas nécessaire pour expliquer cette différenciation; une expression identique des gènes ne rendrait pas compte de leurs fonctions distinctes.

14. Pendant l’élongation, un ribosome rencontre un codon auquel un ARNt peut s’apparier par complémentarité codon-anticodon. Que se passe-t-il ensuite ?

Le ribosome apporte l’acide aminé correspondant, que l’ARNt relie à la chaîne par une liaison peptidique.
L’ARNt apporte un nucléotide correspondant, que le ribosome relie à la chaîne par une liaison phosphodiester.
L’ARNt apporte la méthionine, que le ribosome relie à la chaîne au codon stop.
L’ARNt apporte l’acide aminé correspondant, que le ribosome relie à la chaîne par une liaison peptidique.

L’ARNt apporte l’acide aminé correspondant, que le ribosome relie à la chaîne par une liaison peptidique.

Explication

Au cours de l’élongation, l’appariement codon-anticodon permet à l’ARNt d’apporter l’acide aminé correspondant; le ribosome relie ensuite les acides aminés par des liaisons peptidiques en avançant de codon en codon. Les nucléotides ne constituent pas la chaîne protéique, les ARNt apportent les acides aminés et la méthionine est placée à l’initiation au codon AUG.

15. Une cellule ajuste la quantité de protéines produites après la transcription, sans modifier l’ADN ni l’ARNm. Quel mécanisme décrit cette action ?

La mutation de l’ADN qui modifie l’information génétique.
La régulation transcriptionnelle de la quantité d’ARN fabriqué.
La régulation traductionnelle de l’efficacité et de la vitesse de traduction.
La modification de la séquence de l’ARNm après transcription.

La régulation traductionnelle de l’efficacité et de la vitesse de traduction.

Explication

La régulation traductionnelle agit après la transcription sur l’efficacité et la vitesse de conversion de l’ARNm en protéine, sans modifier les séquences d’ADN ou d’ARNm. La transcription contrôle la production d’ARN, tandis que mutation et modification de séquence impliquent un changement de matériel génétique.

16. Une cellule modifie son fonctionnement lorsque les conditions de son environnement changent. Quel rôle général de l’expression génétique explique ce lien entre information génétique et réponse cellulaire ?

Relier le génome au phénotype et permettre l’adaptation cellulaire
Modifier la séquence d’ADN pour produire un phénotype nouveau
Assurer la division cellulaire indépendamment de l’environnement
Copier le génome sans modifier les caractéristiques cellulaires

Relier le génome au phénotype et permettre l’adaptation cellulaire

Explication

L’expression génétique relie le génome au phénotype et permet aux cellules de s’adapter à leur environnement. La copie du génome n’est pas l’expression génétique, et l’adaptation ne suppose ni une modification de la séquence d’ADN ni une division cellulaire.

17. Dans un organisme, quel constat décrit l’expression des gènes selon les cellules et les moments ?

Elle reste uniforme dans tous les types cellulaires.
Elle dépend seulement de la présence du gène dans l’ADN.
Elle correspond à la réplication de l’ADN dans la cellule.
Elle varie selon les moments et les types cellulaires.

Elle varie selon les moments et les types cellulaires.

Explication

L’expression des gènes est régulée : les gènes ne sont pas exprimés en permanence ni dans toutes les cellules. La présence dans l’ADN, l’expression uniforme et la réplication confondent des notions distinctes.

18. Sur un ARNm, un segment est situé avant le codon initiateur AUG et un autre après le codon stop. Comment classer ces segments par rapport à la région traduite ?

Ce sont les codons initiateur et stop, non traduits.
Ce sont les régions 5′-UTR et 3′-UTR, traduites.
Ce sont les régions 5′-UTR et 3′-UTR, non traduites.
Ce sont les régions 3′-UTR et 5′-UTR, non traduites.

Ce sont les régions 5′-UTR et 3′-UTR, non traduites.

Explication

Les régions 5′-UTR et 3′-UTR se trouvent respectivement en amont et en aval de la région codante et ne sont pas traduites; celle-ci va du codon initiateur au codon stop. Inclure les UTR dans la traduction ou inverser leur emplacement méconnaît leur position et leur rôle.

19. Une cellule doit répondre rapidement à un signal et, en même temps, modifier l’activité enzymatique, la localisation et la durée de vie de certaines protéines. Quel niveau de régulation peut assurer ces effets ?

La dégradation protéasomale seule
Le contrôle transcriptionnel seul
La réplication du génome
Les régulations post-traductionnelles

Les régulations post-traductionnelles

Explication

Les régulations post-traductionnelles peuvent contrôler l’activité enzymatique, la localisation subcellulaire, la demi-vie et les interactions des protéines, tout en contribuant à la transmission rapide de signaux. La dégradation protéasomale ne couvre qu’un aspect de ces régulations; le contrôle transcriptionnel et la réplication de l’ADN ne rendent pas compte de ces effets directs sur les protéines.

20. Après leur synthèse par les ribosomes, des protéines reçoivent des modifications chimiques qui ajustent leur activité, leur stabilité, leur localisation et leurs interactions. Comment nomme-t-on ces modifications ?

Les modifications traductionnelles
Les modifications épigénétiques
Les modifications post-traductionnelles
Les modifications transcriptionnelles

Les modifications post-traductionnelles

Explication

Les modifications post-traductionnelles sont apportées aux protéines après leur synthèse et peuvent ajuster plusieurs de leurs propriétés. Les modifications transcriptionnelles concernent l’ARN, les modifications traductionnelles la synthèse protéique, et les modifications épigénétiques la régulation de l’expression par des changements associés à la chromatine.

21. Une expérience suit la transcription d’un gène depuis le recrutement de l’ARN polymérase jusqu’à la libération du transcrit. Quel ordre des étapes doit-elle observer ?

Initiation, élongation, puis terminaison.
Initiation, terminaison, puis élongation.
Élongation, initiation, puis terminaison.
Terminaison, élongation, puis initiation.

Initiation, élongation, puis terminaison.

Explication

La transcription commence par l’initiation, se poursuit par l’élongation de l’ARN, puis s’achève par la terminaison. Commencer par l’élongation omet l’établissement initial de la transcription, et placer la terminaison avant l’élongation arrête le processus trop tôt.

22. Un pré-ARNm eucaryote contient trois exons séparés par deux introns. Quel événement produit un ARNm mature avant sa sortie du noyau ?

La coiffe en 5′ élimine les introns et relie les exons.
L’ARN polymérase élimine les introns et relie les exons.
Le splicéosome élimine les introns et relie les exons.
Le splicéosome élimine les exons et relie les introns.

Le splicéosome élimine les introns et relie les exons.

Explication

Lors de l’épissage, le splicéosome élimine les introns et relie les exons pour former un ARNm mature avant sa sortie du noyau. Éliminer les exons inverse le rôle des séquences, la coiffe correspond à une autre maturation et l’épissage est réalisé par le splicéosome, non par l’ARN polymérase.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 45 flashcards sur Expression génétique et régulation.

Qu’est-ce que l’expression génétique ?

L’ensemble des mécanismes utilisant l’information de l’ADN pour produire une molécule fonctionnelle et relier le génome au phénotype.

Qu’est-ce que la transcription ?

La copie de l’information génétique de l’ADN vers un ARN.

Quelles sont les trois étapes de la transcription ?

L’initiation, l’élongation et la terminaison.

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