QCM : Fondamentaux de biologie moléculaire — 33 questions

Explication

Miescher a isolé la nucléine à partir de pus de plaies infectées, puis de sperme de saumon, et l’a caractérisée par sa richesse en acide phosphorique. L’hypothèse d’une protéine musculaire ne correspond pas à ses observations ni à la substance étudiée.

Explication

La diversité combinatoire des séquences d’acides aminés faisait paraître les protéines suffisamment complexes pour porter une information héréditaire. L’ADN était alors jugé trop peu complexe, et non caractérisé par une diversité supérieure de bases.

Explication

Garrod a relié un défaut enzymatique de dégradation de l’acide homogentisique au génotype et aux urines noires comme phénotype. Les urines noires ne constituent donc pas le génotype, contrairement à la confusion proposée.

Explication

La transformation bactérienne correspond au transfert d’un composant génétique permettant à la souche R non virulente d’acquérir la virulence. La souche S est, au contraire, la forme virulente impliquée dans ce transfert.

Explication

Griffith a montré que des bactéries R vivantes deviennent virulentes après exposition à un composant provenant de bactéries S tuées par la chaleur. Les bactéries S utilisées étaient mortes, tandis que les bactéries R vivantes acquéraient le caractère virulent.

Explication

L’expérience de Beadle et Tatum repose sur l’irradiation, la sélection de mutants incapables de croître sur milieu minimum et la complémentation par le métabolite requis. Le suivi de la virulence ou du marquage des protéines appartient à d’autres expériences historiques.

Explication

La transformation persistait après traitement par trypsine ou ARNase, mais disparaissait lorsque l’ADN était dégradé par l’ADNase. Cela identifie l’ADN comme le composant transformant, contrairement aux protéines ou à l’ARN.

Explication

La disparition de la transformation après dégradation de l’ADN établit que l’ADN constitue le principe transformant et le matériel héréditaire concerné. Les protéines et l’ARN ne produisaient pas cette disparition lorsqu’ils étaient dégradés.

Explication

L’ADN marqué au $^{32}\mathrm{P}$ est entré dans les bactéries, tandis que les protéines marquées au $^{35}\mathrm{S}$ sont restées dans le surnageant. Cette distribution indique que l’ADN, et non la protéine, est injecté lors de l’infection.

Explication

La double hélice comporte deux brins polynucléotidiques antiparallèles, dont les squelettes sucre-phosphate sont externes et les bases internes. La confusion fréquente consiste à inverser la position des bases et des squelettes.

Explication

Dans l’ADN, l’adénine s’apparie à la thymine et la guanine à la cytosine par des liaisons hydrogène. L’association de l’adénine avec la cytosine ne respecte pas cette complémentarité purine-pyrimidine.

Explication

Meselson et Stahl ont confirmé le modèle semi-conservatif en transférant des bactéries marquées au $^{15}\mathrm{N}$ dans un milieu contenant du $^{14}\mathrm{N}$. Le modèle conservatif prédit une conservation intacte de la molécule parentale, ce qui ne correspond pas à leur conclusion.

Explication

Kornberg a identifié une ADN-polymérase ADN-dépendante qui nécessite une matrice d’ADN, des dXTP et du $\mathrm{Mg}^{2+}$. Une polymérase ARN-dépendante utiliserait une matrice d’ARN, ce qui correspond à une autre catégorie enzymatique.

Explication

Levene a proposé que l’ADN soit constitué de désoxynucléotides reliés par des ponts phosphodiester et orientés de $5'$ vers $3'$. L’idée d’une absence d’orientation confond la structure chimique du polymère avec une chaîne dépourvue de polarité.

Explication

Brachet a montré que l’ADN est majoritairement localisé dans le noyau, tandis que la synthèse des protéines se déroule dans le cytoplasme et que l’ARN est présent dans les deux compartiments. Attribuer la synthèse protéique au noyau inverse la distinction entre localisation de l’information et lieu de production.

Explication

Palade a caractérisé les ribosomes comme des particules de 20 à 30 nm constituées de protéines et d’ARN, particulièrement nombreuses dans les cellules produisant beaucoup de protéines. Les ribosomes ne sont pas des organites micrométriques composés d’ADN et de lipides.

Explication

Le dogme central décrit un transfert de l’information de l’ADN vers l’ARN messager par transcription, puis de l’ARN messager vers la protéine par traduction. La transcription produit l’ARNm, tandis que la traduction produit la protéine ; ces deux termes ne sont donc pas interchangeables.

Explication

Leurs expériences ont mis en évidence un ARNm de phage minoritaire et rapidement renouvelé, utilisé par des ribosomes déjà présents dans la cellule. L’idée d’une synthèse préalable d’un ADN viral ne correspond pas à l’observation expérimentale rapportée.

Explication

La dégénérescence vient du fait que 64 triplets non chevauchants doivent coder 20 acides aminés, ce qui permet à plusieurs triplets de correspondre au même acide aminé. Les hypothèses de Crick ne proposent ni des codons de deux bases ni un appariement aléatoire.

Explication

L’ARN poly-U a permis de montrer en 1961 que le codon UUU spécifie la phénylalanine. La méthionine, la lysine et la glycine correspondent à d’autres codons du code génétique.

Explication

Un opéron regroupe plusieurs gènes dont l’expression est coordonnée par une région appelée opérateur. L’opérateur n’est pas une protéine, et une enzyme de restriction intervient dans la coupure de l’ADN plutôt que dans cette coordination transcriptionnelle.

Explication

Dans l’opéron lactose, le lactose présent déclenche l’expression conduisant à la production de bêta-galactosidase. Il ne détruit pas l’ARNm et ne remplace pas physiquement l’opérateur dans l’ADN.

Explication

HindII est une enzyme de restriction de type II qui reconnaît une séquence palindrome et coupe les deux brins de l’ADN, formant des bouts francs. La production d’extrémités cohésives caractérise certaines autres enzymes, mais pas HindII dans cette description.

Explication

En 1956, l’ARN isolé du virus de la mosaïque du tabac s’est révélé capable d’infecter une plante saine, montrant qu’il porte l’information génétique de certains virus. Cette conclusion ne désigne ni l’ADN ni les protéines de la plante comme matériel génétique du TMV.

Explication

La transcriptase inverse produit de l’ADN à partir d’une matrice ARN, ce qui a été démontré par Temin et Baltimore en 1970. La synthèse d’un ARN à partir d’un ADN relève d’une transcription classique, tandis qu’une protéine n’est pas une matrice nucléique.

Explication

Chez les rétrovirus, l’information peut passer de l’ARN vers l’ADN grâce à la transcriptase inverse, contrairement au schéma classique ADN vers ARNm vers protéines. La conversion des protéines en ARN et la suppression de tout intermédiaire nucléique ne décrivent pas cette exception.

Explication

La PCR sépare d’abord les brins par dénaturation, permet ensuite l’appariement des amorces, puis synthétise les nouveaux brins à 72 °C grâce à la Taq polymérase. La dénaturation ne copie pas l’ADN : elle rend les brins accessibles aux amorces et à l’enzyme.

Explication

Le séquençage de Sanger emploie des ddXTP qui interrompent la réplication, puis sépare les fragments par électrophorèse afin d’en lire l’ordre. La PCR quantitative mesure une amplification, mais elle ne fournit pas directement cette lecture ordonnée de fragments.

Explication

Les gènes eucaryotes contiennent des exons interrompus par des introns, et l’épissage retire les introns pour produire l’ARNm mature. Confondre les deux types de séquences conduit à penser à tort que les exons sont éliminés.

Explication

Dicer transforme l’ARN double brin en petits fragments, dont un brin est chargé dans le RISC pour reconnaître l’ARNm complémentaire et provoquer sa destruction. Le brin double ne guide pas directement le RISC sous sa forme initiale : il doit d’abord être clivé.

Explication

Les espaceurs conservent une information issue de bactériophages et servent de séquences de reconnaissance pour diriger les nucléases Cas contre l’ADN étranger. Les gènes cas codent les nucléases, tandis que les espaceurs assurent la spécificité de ciblage.

Explication

Après le ciblage par Cas9, la cellule peut utiliser la HDR, qui s’appuie sur une matrice homologue, ou la NHEJ, qui réunit des extrémités non homologues. Ces deux voies ne se distinguent donc pas par l’utilisation inversée de leurs mécanismes.

Explication

La HDR dirige la réparation grâce à une matrice donneuse, ce qui permet une modification programmée de la séquence. La NHEJ peut être imprécise et produire des insertions ou des délétions, appelées indels, au niveau de la cassure.