QCM : Expression génétique et synthèse protéique (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel processus désigne l’ensemble des phénomènes par lesquels un gène est exprimé en ARN puis, s’il code une protéine, en protéine ?

L’expression génétique
La réplication
La traduction
La transcription

L’expression génétique

Explication

L’expression génétique comprend la transcription en ARN et, pour un gène codant une protéine, la traduction. La transcription seule ne comprend pas la traduction, tandis que la traduction est une étape particulière et la réplication copie l’ADN.

2. Dans une chaîne d’expression génétique, quelle relation relie la séquence d’ADN à celle de la protéine produite ?

L’ADN détermine l’ARN messager, qui détermine la séquence peptidique grâce au code génétique
L’ARN messager détermine la séquence peptidique en conservant la même nature nucléotidique
La protéine détermine l’ARN messager, qui détermine ensuite la séquence de l’ADN
L’ADN détermine directement la séquence peptidique, sans intervention de l’ARN messager

L’ADN détermine l’ARN messager, qui détermine la séquence peptidique grâce au code génétique

Explication

L’information passe de la séquence nucléotidique de l’ADN à celle de l’ARN messager, puis aux acides aminés selon le code génétique. L’inversion de cette chaîne, le saut de l’ARN et la confusion entre nucléotides et acides aminés sont des erreurs distinctes.

3. Dans une bactérie, la transcription d’un gène commence alors que le ribosome peut déjà traduire l’ARN naissant. Où se déroulent ces deux processus ?

Simultanément dans le cytoplasme
Dans le noyau puis dans le cytoplasme
Dans deux compartiments cytoplasmiques séparés
Dans le cytoplasme puis dans le noyau

Simultanément dans le cytoplasme

Explication

Chez les procaryotes, transcription et traduction se déroulent simultanément dans le cytoplasme. La séparation noyau-cytoplasme caractérise les eucaryotes ; les deux autres réponses introduisent à tort un compartiment distinct.

4. L’analyse d’un gène bactérien révèle une région codante continue qui permet la production de plusieurs protéines. Quelle organisation décrit ce gène ?

Un gène polycistronique, ou opéron
Un gène discontinu dont les introns interrompent la région codante
Un gène monocistronique codant une seule protéine
Un gène eucaryote monocistronique à exons et introns

Un gène polycistronique, ou opéron

Explication

Chez les procaryotes, une région codante continue peut correspondre à un gène polycistronique, ou opéron, qui code plusieurs protéines. Le gène eucaryote morcelé comporte des exons et des introns ; les autres propositions décrivent une seule protéine ou une organisation discontinue.

5. Quelles sont les trois étapes successives de la transcription de l’ADN en ARN ?

Réplication, élongation et terminaison
Initiation, élongation et terminaison
Initiation, traduction et terminaison
Initiation, maturation et terminaison

Initiation, élongation et terminaison

Explication

La transcription comporte l’initiation, l’élongation et la terminaison. La maturation concerne le traitement du pré-ARNm, la traduction relève de la synthèse protéique et la réplication copie l’ADN.

6. Un brin codant d’ADN porte la séquence 5′-ATGC-3′. Quelle séquence d’ARN correspondante est produite ?

5′-UACG-3′
5′-ATGC-3′
5′-CGUA-3′
5′-AUGC-3′

5′-AUGC-3′

Explication

L’ARN a la même séquence que le brin codant, en remplaçant la thymine par l’uracile : ATGC devient AUGC. UACG correspond au complément, ATGC conserve la thymine et CGUA inverse l’ordre.

7. Lorsqu’une ARN polymérase allonge un transcrit, dans quel sens ajoute-t-elle les ribonucléotides triphosphates ?

Dans le sens 3′ vers 3′
Dans le sens 3′ vers 5′
Dans le sens 5′ vers 3′
Dans le sens 5′ vers 5′

Dans le sens 5′ vers 3′

Explication

L’ARN est synthétisé dans le sens 5′ vers 3′ à partir de ribonucléotides triphosphates. Le sens 3′ vers 5′ confond le sens de synthèse avec celui de lecture du brin matrice ; les deux autres sens ne correspondent pas à l’élongation d’un brin.

8. Après la transcription d’un gène eucaryote, quel devenir immédiat faut-il prévoir pour le transcrit avant sa traduction ?

Il constitue un ARNm prêt à être traduit sans maturation
Il constitue un pré-ARNm qui doit subir une maturation
Il constitue une chaîne polypeptidique qui doit être maturée
Il constitue un ARNm qui doit d’abord être traduit avant maturation

Il constitue un pré-ARNm qui doit subir une maturation

Explication

Le transcrit eucaryote est un pré-ARNm et doit subir une maturation avant d’être traduit. L’ARNm procaryote est prêt à la traduction, tandis que la traduction ne précède pas la maturation et ne produit pas une chaîne protéique directement lors de la transcription.

9. Lorsqu’un pré-ARNm eucaryote est en cours de transcription, quelle modification protège son extrémité 5’ des exonucléases ?

L’ajout en 3’ d’une queue poly-A
L’ajout d’un codon AUG à l’extrémité 5’
L’assemblage des exons par le spliceosome
L’ajout co-transcriptionnel d’une méthylguanosine

L’ajout co-transcriptionnel d’une méthylguanosine

Explication

La coiffe 5’ est constituée d’une méthylguanosine ajoutée au pré-ARNm pendant la transcription et le protège des exonucléases. La queue poly-A est ajoutée en 3’, l’assemblage des exons relève de l’épissage et AUG est un codon initiateur.

10. À la terminaison de la transcription d’un pré-ARNm eucaryote, quelle modification en 3’ contribue à le protéger des exonucléases et au contrôle de l’expression génique ?

L’ajout d’un codon AUG
L’ajout d’une méthylguanosine
L’excision des introns par le spliceosome
L’ajout d’une queue poly-A

L’ajout d’une queue poly-A

Explication

La queue poly-A est ajoutée à l’extrémité 3’ lors de la terminaison, protège l’ARNm des exonucléases et participe au contrôle de l’expression génique. La méthylguanosine forme la coiffe 5’, tandis que l’excision des introns est une étape d’épissage.

11. Un complexe ribonucléoprotéique contenant des ARNsn retire les introns d’un pré-ARNm et relie les exons restants. De quel processus s’agit-il ?

Du coiffage assuré par une méthylguanosine
De l’épissage assuré par le spliceosome
De la polyadénylation à l’extrémité 3’
De la terminaison de la transcription

De l’épissage assuré par le spliceosome

Explication

Le spliceosome, complexe ribonucléoprotéique contenant des ARNsn, excise les introns et assemble les exons : c’est l’épissage. Le coiffage et la polyadénylation ajoutent des éléments aux extrémités du transcrit, tandis que la terminaison marque l’arrêt de la transcription.

12. Chez une bactérie, des ribosomes commencent à traduire un transcrit alors que sa synthèse est encore en cours. Quelle propriété ce cas illustre-t-il ?

La traduction après la terminaison complète du transcrit
L’export nucléaire préalable de l’ARNm mature
L’épissage alternatif du transcrit primaire
La traduction co-transcriptionnelle

La traduction co-transcriptionnelle

Explication

Chez les procaryotes, les transcrits primaires sont traduits par les ribosomes pendant leur synthèse : la traduction est co-transcriptionnelle. L’export par les pores nucléaires caractérise les eucaryotes, et l’épissage est une étape de maturation des pré-ARNm eucaryotes.

13. Dans un ARNm, comment appelle-t-on un groupe de trois nucléotides successifs qui participe au codage de l’information nécessaire à la synthèse protéique ?

Un codon
Un exon
Un anticodon
Un acide aminé

Un codon

Explication

Un codon est constitué de trois nucléotides successifs de l’ARNm et participe au codage de l’information nécessaire à la synthèse protéique. Un acide aminé est incorporé à la chaîne, un anticodon se trouve sur l’ARNt et un exon est une région du transcrit conservée après épissage.

14. Un relevé du code génétique comptabilise 64 codons. Quelle répartition décrit correctement leur rôle dans la synthèse protéique ?

64 codent un acide aminé et aucun ne signale l’arrêt
3 codent un acide aminé et 61 signalent l’arrêt
60 codent un acide aminé et 4 signalent l’arrêt
61 codent un acide aminé et 3 signalent l’arrêt

61 codent un acide aminé et 3 signalent l’arrêt

Explication

Parmi les 64 codons, 61 codent un acide aminé et 3 sont des codons stop qui marquent la fin de la chaîne protéique. Inverser les deux nombres ou traiter les codons stop comme des codons codants ne respecte pas cette répartition.

15. Lors de l’initiation de la traduction, un ribosome rencontre le codon AUG sur un ARNm. Quelle association est correcte ?

Il code la leucine et sert de codon initiateur
Il code la méthionine et signale la fin de la chaîne
Il code un codon stop et lance la traduction
Il code la méthionine et sert de codon initiateur

Il code la méthionine et sert de codon initiateur

Explication

AUG code la méthionine et sert de codon initiateur de la traduction. Le qualifier de codon stop confond initiation et terminaison, tandis que l’association à la leucine attribue au codon un acide aminé erroné.

16. Une protéine nouvellement traduite se replie et subit des modifications de certains acides aminés avant de devenir fonctionnelle. Comment désigne-t-on l’ensemble de ces changements ?

La traduction protéique
La maturation protéique
L’adressage protéique
La modification covalente

La maturation protéique

Explication

La maturation protéique regroupe les changements conformationnels et les modifications d’acides aminés qui permettent à la protéine d’acquérir sa fonctionnalité. La traduction produit la chaîne polypeptidique, tandis que les modifications covalentes et l’adressage ne désignent que des aspects particuliers.

17. Dans une cellule eucaryote, une protéine subit des étapes de maturation au cours de son acheminement vers un compartiment cellulaire. Quelle relation existe entre ces deux phénomènes ?

L’adressage correspond au repliement natif
La maturation est distincte de l’adressage
La maturation remplace l’adressage
La maturation se superpose à l’adressage

La maturation se superpose à l’adressage

Explication

Chez les eucaryotes, la maturation protéique se superpose à l’adressage vers les divers compartiments cellulaires. Le repliement natif est une étape de maturation, mais il ne désigne pas l’adressage lui-même.

18. Lors de l’initiation de la traduction chez une cellule eucaryote, quelle région de l’ARNm contient la séquence de reconnaissance qui entoure le codon AUG et chevauche la limite avec la région codante ?

La 5’-UTR, avec la séquence Shine-Dalgarno
La 3’-UTR, avec la séquence Kozak
La 5’-UTR, avec la séquence Kozak
Le promoteur, avec la séquence Kozak

La 5’-UTR, avec la séquence Kozak

Explication

Chez les eucaryotes, la séquence Kozak entoure AUG et chevauche la limite entre la 5’-UTR et la région codante; la 5’-UTR est transcrite mais non traduite. Shine-Dalgarno est associée aux bactéries, la 3’-UTR se trouve en aval et le promoteur n’est pas transcrit.

19. Un transcrit primaire possède les exons A, B, C et D dans cet ordre. Un premier ARNm mature conserve les quatre exons, tandis qu’un second conserve A, C et D. Quelle interprétation distingue correctement les deux épissages ?

Les deux sont alternatifs, car les introns sont excisés
Le premier est alternatif et le second constitutif
Les deux sont constitutifs, car l’ordre est conservé
Le premier est constitutif et le second alternatif

Le premier est constitutif et le second alternatif

Explication

L’épissage constitutif élimine l’ensemble des introns et conserve les exons dans leur ordre; l’épissage alternatif produit différentes combinaisons d’exons, comme A, C et D. Inverser les catégories confond leurs définitions, l’ordre conservé ne rend pas les deux épissages constitutifs, et l’excision des introns seule ne caractérise pas l’épissage alternatif.

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Qu’est-ce que l’expression génétique ?

L’ensemble des phénomènes permettant l’expression d’un gène en ARN puis, s’il code une protéine, en protéine.

Quelle séquence détermine la séquence nucléotidique de l’ARN messager ?

La séquence nucléotidique de l’ADN.

Où se déroulent transcription et traduction chez les eucaryotes ?

La transcription a lieu dans le noyau et la traduction dans le cytoplasme.

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