QCM : Fondamentaux de biologie moléculaire — 25 questions

Explication

Kossel décrit l’ADN comme formé de quatre bases, de purines et pyrimidines, ainsi que d’un pentose. Cette composition paraît moins propice à la diversité combinatoire que les séquences protéiques, établies comme polymères d’acides aminés par Fischer et Hofmeister.

Explication

L’alcaptonurie est liée à un défaut enzymatique héréditaire touchant la dégradation de la phénylalanine et de la tyrosine. Les urines noires constituent un signe phénotypique observable, et non la cause enzymatique de la maladie.

Explication

Miescher extrait la nucléine, correspondant à l’ADN, d’abord de pus de plaies infectées puis de sperme de saumon. Il la caractérise notamment par sa richesse en acide phosphorique, tandis que les travaux de Fischer et Hofmeister concernent les protéines.

Explication

Griffith montre en 1928 qu’une souche R non virulente devient une souche S virulente après contact avec un composant provenant d’une souche S tuée par la chaleur. Le principe transformant est donc associé à la souche S et résiste au chauffage.

Explication

Beadle et Tatum produisent en 1941 des mutants de Neurospora crassa par irradiation aux rayons X. La complémentation du milieu minimum avec le métabolite manquant permet ensuite d’identifier les déficits des voies de biosynthèse.

Explication

L’hypothèse « un gène, une enzyme » relie une mutation génétique à la perte de fonction d’une enzyme d’une voie métabolique. Elle ne signifie pas qu’une mutation produit directement un métabolite manquant ni qu’un gène correspond à une protéine entière dans tous les cas.

Explication

Avery, McLeod et McCarty montrent que la transformation R-S est empêchée lorsque l’extrait est traité par une ADNase. Cette observation désigne l’ADN comme le composant nécessaire à la transformation, et non une protéase ou une ARNase.

Explication

Hershey et Chase marquent l’ADN des phages au $^{32}\mathrm{P}$ et leurs protéines au $^{35}\mathrm{S}$. La radioactivité associée au $^{32}\mathrm{P}$ se retrouve dans les bactéries infectées, ce qui indique que l’ADN y est injecté.

Explication

Le cycle lytique comprend l’adsorption, l’injection du chromosome phagique, la dégradation du chromosome bactérien, puis la réplication et l’expression des gènes du phage. Les particules sont assemblées avant la lyse de la bactérie, et l’ADN constitue l’information nécessaire à la multiplication du phage.

Explication

Meselson et Stahl ont montré en 1958 que la réplication est semi-conservative en suivant la densité de l’ADN après transfert du milieu riche en $^{15}\mathrm{N}$ vers un milieu contenant uniquement du $^{14}\mathrm{N}$. Cette expérience n’a pas été réalisée avec de l’ADN marqué au phosphore.

Explication

Un ribosome est une particule cytoplasmique mesurant environ 20 à 30 nm et constituée de protéines et d’ARN. Il participe directement à la synthèse des protéines, contrairement à l’ADN qui n’est pas lui-même traduit directement.

Explication

Le dogme central de Crick décrit le flux classique de l’information génétique de l’ADN vers l’ARN, puis de l’ARN vers la protéine. Il ne correspond donc pas à une traduction directe de l’ADN et ne place pas la protéine avant l’ARN.

Explication

En 1961, Brenner, Jacob et Meselson ont montré qu’un ARNm phagique nouvellement synthétisé est utilisé par des ribosomes bactériens déjà présents. Cet ARNm possède également un renouvellement rapide, ou turnover élevé.

Explication

Le code génétique repose sur des triplets formés avec quatre bases, A, G, C et U, ce qui produit $4^3 = 64$ codons. Ces codons permettent de coder les 20 acides aminés, et non quatre acides aminés.

Explication

L’expérience de Nirenberg et Matthaei, réalisée en 1961 avec un ARN poly-U, a conduit à la synthèse d’un polypeptide composé de phénylalanines. Elle a ainsi établi que le codon UUU code pour la phénylalanine.

Explication

L’opéron lactose regroupe des gènes bactériens dont l’expression est coordonnée par un opérateur et induite par le lactose, selon Jacob et Monod. Une enzyme de restriction de type II reconnaît une séquence précise et hydrolyse les deux brins, tandis que la méthylation peut protéger l’ADN bactérien.

Explication

Une enzyme de restriction de type II reconnaît une séquence spécifique et coupe les deux brins à cet endroit. La méthylation peut protéger l’ADN bactérien de cette coupure, mais elle ne constitue pas l’activité hydrolytique de l’enzyme.

Explication

Gierer et Schramm ont montré en 1956, avec le virus de la mosaïque du tabac, que l’ARN peut être le matériel génétique de certains virus. Cette observation ne signifie pas que l’ARN porte l’information génétique de tous les organismes.

Explication

La transcriptase inverse est une ADN polymérase ARN-dépendante : elle utilise un ARN matrice pour synthétiser de l’ADN. La polymérase classique utilise une matrice d’ADN, ce qui distingue les deux enzymes.

Explication

Chez les rétrovirus, l’information peut circuler de l’ARN vers l’ADN, ce qui complète le flux classique allant de l’ADN vers l’ARN puis les protéines. Le flux rétroviral n’est donc pas limité à une transmission directe de l’ADN vers l’ARN.

Explication

Le séquençage de Sanger utilise une matrice d’ADN dénaturée, une amorce, une ADN polymérase, des dXTP et des ddXTP. Les ddXTP arrêtent l’élongation, tandis que les dXTP permettent sa poursuite ; les fragments sont ensuite séparés par électrophorèse.

Explication

La PCR amplifie exponentiellement une séquence grâce à des cycles comprenant dénaturation, hybridation des amorces et élongation. La dénaturation sépare les brins vers 92–94 °C, l’hybridation se produit vers 50–70 °C et l’élongation à 72 °C avec la Taq polymérase.

Explication

Roberts et Sharp ont découvert en 1977 que les ARNm eucaryotes contiennent des exons, séparés dans l’ADN par des introns. Les introns sont éliminés au cours de l’épissage.

Explication

Lors de l’interférence par ARN, Dicer clive l’ARN double brin, puis un brin rejoint le complexe RISC. Ce complexe reconnaît l’ARNm complémentaire et permet sa destruction ; l’ARN double brin n’est pas directement incorporé intact au RISC.

Explication

CRISPR/Cas constitue une immunité adaptative bactérienne impliquant des séquences provenant de bactériophages et des nucléases Cas. Cas9 est l’enzyme effectrice, tandis que l’ARN guide assure le ciblage de l’ADN génomique; HDR et NHEJ sont deux voies de réparation distinctes.