QCM : Génétique bactérienne du gène à la protéine — 30 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle organisation décrit le mieux le chromosome bactérien dans le cas général ?

Plusieurs molécules linéaires, peu compactées et associées principalement aux ribosomes
Une molécule généralement unique, circulaire, surenroulée et compactée par des protéines du nucléoïde
Une molécule circulaire non surenroulée, maintenue dans la cellule par la membrane plasmique
Plusieurs molécules d’ADN double brin intégrées dans des plasmides indépendants

Une molécule généralement unique, circulaire, surenroulée et compactée par des protéines du nucléoïde

Explication

Le chromosome bactérien est généralement unique et circulaire, puis fortement compacté par le surenroulement, les topoisomérases et les protéines associées au nucléoïde. Les autres propositions confondent cette organisation avec des formes linéaires, des plasmides ou une absence de compactage.

2. Quelle comparaison des tailles génomiques bactériennes est correcte ?

Sorangium cellulosum possède le plus petit génome cité, tandis qu’Escherichia coli possède le plus grand cité
Candidatus nasuia et Sorangium cellulosum possèdent des génomes de taille proche, autour de 4,6 Mbp
Escherichia coli possède le plus petit génome cité, tandis que Candidatus nasuia possède le plus grand cité
Candidatus nasuia possède le plus petit génome cité, tandis que Sorangium cellulosum possède le plus grand cité

Candidatus nasuia possède le plus petit génome cité, tandis que Sorangium cellulosum possède le plus grand cité

Explication

Les tailles citées vont de 0,112 Mbp chez Candidatus nasuia à 13,03 Mbp chez Sorangium cellulosum, avec 4,6 Mbp pour Escherichia coli. La confusion principale consiste à inverser les organismes associés aux extrêmes de taille.

3. Quelle définition correspond à un plasmide bactérien ?

Une région d’ADN chromosomique linéaire qui code les protéines essentielles de la cellule
Une molécule d’ARN produite dans le cytoplasme et traduite par les ribosomes
Une séquence d’ADN intégrée au chromosome qui ne peut pas se répliquer séparément
Une petite molécule d’ADN double brin, généralement circulaire, extrachromosomique et capable de se répliquer indépendamment

Une petite molécule d’ADN double brin, généralement circulaire, extrachromosomique et capable de se répliquer indépendamment

Explication

Un plasmide est une petite molécule d’ADN double brin, généralement circulaire et extrachromosomique, dont la réplication est indépendante de celle du chromosome. Une séquence intégrée et incapable de réplication autonome correspond plutôt à une région chromosomique.

4. Pourquoi le nombre de copies d’un plasmide peut-il différer entre deux plasmides présents dans une même cellule ?

Parce que chaque plasmide possède nécessairement un nombre de copies identique à celui du chromosome
Parce que le nombre de copies dépend du type de plasmide et peut aller de quelques copies à plusieurs dizaines
Parce que les plasmides sont présents en nombre fixe, indépendant de leurs caractéristiques propres
Parce que le nombre de copies est déterminé uniquement par la taille du plasmide et reste inférieur à deux

Parce que le nombre de copies dépend du type de plasmide et peut aller de quelques copies à plusieurs dizaines

Explication

Selon leur type, les plasmides peuvent être présents à 1 à 5, 10 à 20 ou 30 à 100 copies par cellule. Le nombre de copies n’est donc pas une valeur fixe commune à tous les plasmides.

5. Quel avantage un plasmide peut-il conférer à une bactérie ?

Un avantage sélectif, comme une résistance aux antibiotiques ou un facteur de virulence
Le remplacement des gènes essentiels absents du chromosome dans toutes les conditions
La production obligatoire de toutes les protéines nécessaires au métabolisme basal
La suppression de la réplication chromosomique lors de chaque division cellulaire

Un avantage sélectif, comme une résistance aux antibiotiques ou un facteur de virulence

Explication

Les plasmides portent des gènes non essentiels au métabolisme de base, mais certains donnent un avantage sélectif, notamment une résistance aux antibiotiques ou un facteur de virulence. Ils ne remplacent pas de manière générale les fonctions essentielles du chromosome.

6. Quel appariement entre une catégorie de plasmide et sa fonction est correct ?

Les plasmides de virulence produisent des bactériocines ciblant principalement les espèces proches
Les plasmides R permettent la réplication du chromosome bactérien à partir de oriC
Les plasmides Col produisent des bactériocines qui tuent des espèces proches
Les plasmides conjugatifs codent des enzymes qui dégradent les ribosomes de la cellule hôte

Les plasmides Col produisent des bactériocines qui tuent des espèces proches

Explication

Les plasmides Col produisent des bactériocines capables de tuer des espèces proches. Les plasmides R sont associés à la résistance aux antibiotiques, les plasmides conjugatifs au transfert d’ADN et les plasmides de virulence aux caractères de virulence.

7. Quelle description correspond à la réplication du chromosome bactérien ?

Elle est semi-conservative et bidirectionnelle à partir de l’origine unique oriC, avec une structure en thêta
Elle est semi-conservative et unidirectionnelle à partir de oriC, selon un mécanisme en cercle roulant
Elle est conservative et unidirectionnelle à partir de plusieurs origines réparties sur le chromosome
Elle commence dans la région opposée à oriC et progresse vers deux extrémités chromosomiques linéaires

Elle est semi-conservative et bidirectionnelle à partir de l’origine unique oriC, avec une structure en thêta

Explication

La réplication chromosomique bactérienne débute à l’origine unique oriC, riche en A-T, puis progresse dans les deux directions en formant une structure en thêta. Le cercle roulant est un mécanisme distinct, généralement associé à une progression unidirectionnelle.

8. Que se produit-il lorsqu’une fourche de réplication rencontre un complexe Tus-Ter par sa face non permissive ?

La protéine Tus retire l’amorce ARN afin de permettre la synthèse du brin retardé
La progression de la fourche est bloquée par le système polaire formé par Tus et les sites ter
La topoisomérase IV coupe les deux chromosomes pour libérer immédiatement la fourche
La fourche traverse le complexe sans ralentissement et poursuit sa progression vers oriC

La progression de la fourche est bloquée par le système polaire formé par Tus et les sites ter

Explication

Les cinq sites ter liés à Tus forment un système polaire qui bloque une fourche arrivant par la face non permissive. La face permissive, à l’inverse, permet le passage de la fourche, ce qui explique la polarité du système.

9. Quelle séquence d’événements décrit correctement l’initiation et la progression de la réplication bactérienne ?

DnaA ouvre l’ADN, DnaB et DnaC forment la fourche, SSB sépare les brins, DnaG pose une amorce puis l’ADN polymérase III synthétise l’ADN
DnaG ouvre l’ADN, SSB forme la fourche, DnaA retire les amorces puis l’ADN polymérase I synthétise les nouveaux brins
L’ADN polymérase III ouvre l’origine, DnaA remplace les amorces, SSB relie les fragments puis DnaG sépare les chromosomes
DnaB pose l’amorce ARN, DnaC relie les fragments, DnaA sépare les chromosomes puis l’ADN ligase allonge l’ADN

DnaA ouvre l’ADN, DnaB et DnaC forment la fourche, SSB sépare les brins, DnaG pose une amorce puis l’ADN polymérase III synthétise l’ADN

Explication

DnaA ouvre localement l’ADN à la DnaA box, DnaB et DnaC participent à la formation de la fourche, SSB maintient les brins séparés, DnaG pose l’amorce ARN et l’ADN polymérase III allonge les nouveaux brins. Les autres séquences attribuent aux protéines des fonctions qui relèvent d’autres acteurs.

10. Quelle association entre une enzyme et son rôle dans la réplication bactérienne est exacte ?

L’ADN polymérase I bloque les sites ter, tandis que l’ADN ligase dissocie le complexe Tus-Ter
L’ADN polymérase I sépare les chromosomes, tandis que l’ADN ligase réduit le surenroulement devant la fourche
L’ADN polymérase I remplace les amorces ARN par de l’ADN, tandis que l’ADN ligase relie les fragments d’Okazaki
L’ADN polymérase I ouvre l’origine oriC, tandis que l’ADN ligase synthétise les amorces ARN

L’ADN polymérase I remplace les amorces ARN par de l’ADN, tandis que l’ADN ligase relie les fragments d’Okazaki

Explication

L’ADN polymérase I remplace les amorces ARN par de l’ADN et l’ADN ligase relie les fragments d’Okazaki. La gyrase agit sur le surenroulement devant la fourche, tandis que la topoisomérase IV sépare les chromosomes nouvellement répliqués.

11. Lors du début de la réplication en cercle roulant, quelle action effectue RepC au niveau du DSO ?

Il ouvre les deux brins et libère les deux extrémités
Il synthétise un court ARN directement sur le DSO
Il coupe un seul brin et reste lié à l’extrémité 5'-P
Il protège le brin déplacé contre les nucléases

Il coupe un seul brin et reste lié à l’extrémité 5'-P

Explication

RepC reconnaît le DSO, coupe un seul brin et reste attachée à l’extrémité 5'-P, tandis que l’extrémité 3'-OH sert de point de départ à l’ADN polymérase III. L’ouverture des deux brins correspond plutôt au mécanisme associé à la réplication chromosomique à oriC.

12. Dans la réplication en cercle roulant, quelle association entre les protéines et leurs fonctions est correcte ?

PcrA ligature le brin déplacé et SSB amorce sa synthèse
PcrA sépare les brins et SSB protège le brin simple déplacé
PcrA protège le brin déplacé et SSB sépare les deux brins
PcrA reconnaît le DSO et SSB coupe le brin parental

PcrA sépare les brins et SSB protège le brin simple déplacé

Explication

PcrA sépare les deux brins pendant que l’ADN polymérase III copie le plasmide, et les protéines SSB stabilisent le brin simple déplacé. SSB n’assure donc pas la séparation initiale des brins.

13. Quelle succession d’événements produit deux plasmides circulaires double brin après le déplacement d’un brin ?

PcrA ligature le brin, puis SSO dégrade l’ARN et arrête la réplication
RepC recoupe et ligature le brin, puis SSO permet la synthèse du second brin
SSB recoupe le brin, puis DSO déclenche directement la synthèse du second brin
L’ADN polymérase I sépare les brins, puis RepC transcrit le second brin

RepC recoupe et ligature le brin, puis SSO permet la synthèse du second brin

Explication

RepC recoupe et ligature le brin déplacé au DSO, puis SSO guide la synthèse du second brin avec une amorce ARN et l’intervention des ADN polymérases III et I. Les protéines SSB ont plutôt un rôle de protection du brin simple.

14. Quelle caractéristique décrit la réplication en cercle roulant d’un plasmide ?

Elle est asynchrone et unidirectionnelle, avec copie successive des deux brins
Elle est asynchrone et bidirectionnelle, avec deux fourches opposées
Elle est synchrone et bidirectionnelle, avec copie simultanée des deux brins
Elle est synchrone et unidirectionnelle, avec séparation préalable des brins

Elle est asynchrone et unidirectionnelle, avec copie successive des deux brins

Explication

Dans ce mécanisme, un brin est d’abord copié tandis que l’autre est déplacé, puis le brin déplacé est synthétisé grâce au SSO dans une seule direction. La copie des deux brins ne commence donc pas simultanément.

15. Quelles séquences consensus caractérisent les régions -35 et -10 du promoteur bactérien ?

TATAAT en -35 et TTGACA en -10
TTGACA en -35 et TATAAT en -10
AUG en -35 et UAA en -10
GGHACA en -35 et CAUAAA en -10

TTGACA en -35 et TATAAT en -10

Explication

La région -35 possède généralement la séquence consensus TTGACA, tandis que la région -10 possède TATAAT. La région -35 contribue surtout à la reconnaissance, alors que la région -10 participe aussi à l’ouverture locale de l’ADN.

16. Comment la séquence Shine-Dalgarno positionne-t-elle le début de la traduction chez les bactéries ?

Elle s’apparie à l’ARNr 23S et place AUG dans le site A
Elle s’apparie à l’ARNt initiateur et place UAA dans le site P
Elle s’apparie à l’ARNr 16S et place AUG dans le site P
Elle s’apparie à l’ARNr 5S et place le codon stop dans le site A

Elle s’apparie à l’ARNr 16S et place AUG dans le site P

Explication

La séquence Shine-Dalgarno de l’ARNm s’apparie avec une séquence complémentaire de l’ARNr 16S de la sous-unité 30S, ce qui positionne AUG dans le site P. L’ARNr 23S appartient à la grande sous-unité et n’assure pas cet appariement de positionnement.

17. Quelle correspondance entre une séquence de l’ADN codant, l’ARNm et sa fonction est correcte ?

ATG devient AUG et code la méthionine, tandis que TAA devient UAA et signale l’arrêt
ATG devient AUG et signale l’arrêt, tandis que TAA devient UAU et code la méthionine
ATG devient UAC et code la tyrosine, tandis que TAA devient UAA et code un acide aminé
ATG devient ACU et code la thréonine, tandis que TAA devient UGA et initie la traduction

ATG devient AUG et code la méthionine, tandis que TAA devient UAA et signale l’arrêt

Explication

Lors de la transcription, le T de l’ADN codant est remplacé par U dans l’ARNm : ATG devient AUG, codant la méthionine, et TAA devient UAA, un codon stop. UAA ne code donc aucun acide aminé.

18. Quelle séquence décrit correctement les principales étapes de la transcription chez Escherichia coli ?

Reconnaissance du promoteur, complexe fermé puis ouvert, initiation, libération de sigma, élongation et terminaison
Synthèse du brin complémentaire, ligature, formation du complexe fermé, traduction et libération de sigma
Ouverture du ribosome, appariement Shine-Dalgarno, élongation, excision des introns et terminaison
Fixation au terminateur, réplication de l’ADN, initiation, association de sigma, traduction et terminaison

Reconnaissance du promoteur, complexe fermé puis ouvert, initiation, libération de sigma, élongation et terminaison

Explication

La transcription commence par la reconnaissance du promoteur, suivie des complexes fermé et ouvert, de l’initiation en +1, de la libération de sigma, de l’élongation en 5' vers 3' et de la terminaison. Les étapes de traduction et de réplication relèvent d’autres processus.

19. Quelle définition correspond à un opéron bactérien ?

Un ensemble de protéines dissociées traduites sur plusieurs ARNm sans contrôle commun
Une séquence d’ADN répétée qui code une seule protéine et bloque la réplication
Un ensemble de gènes contigus transcrits en un seul ARNm et contrôlés par des séquences régulatrices
Un groupe de ribosomes qui assemble plusieurs protéines à partir d’un même ARNt

Un ensemble de gènes contigus transcrits en un seul ARNm et contrôlés par des séquences régulatrices

Explication

Un opéron regroupe des gènes voisins dont la transcription est coordonnée par des séquences régulatrices communes et produit un seul ARNm. Il s’agit donc d’une unité génétique de régulation et de transcription, non d’un assemblage de ribosomes.

20. Quelle association entre les gènes de l’opéron lactose et leurs produits est correcte ?

lacZ code la β-galactosidase, lacY la transacétylase et lacA la perméase
lacZ code la transacétylase, lacY la perméase et lacA la β-galactosidase
lacZ code la β-galactosidase, lacY la perméase et lacA la transacétylase
lacZ code la perméase, lacY la β-galactosidase et lacA la transacétylase

lacZ code la β-galactosidase, lacY la perméase et lacA la transacétylase

Explication

Les trois gènes codent respectivement la β-galactosidase pour lacZ, la β-galactoside perméase pour lacY et la galactoside transacétylase pour lacA. La perméase LacY facilite l’entrée du lactose, tandis que LacZ intervient dans son hydrolyse.

21. Que se passe-t-il lorsque le répresseur LacI est fixé aux opérateurs de l’opéron lac ?

La fixation de LacI aux opérateurs empêche l’ARN polymérase de transcrire les gènes lac
La fixation de LacI aux opérateurs transforme le lactose en allolactose dans le cytoplasme
La fixation de LacI aux opérateurs recrute l’ARN polymérase et accélère la transcription des gènes lac
La fixation de LacI aux opérateurs déclenche la synthèse du second brin de l’ADN plasmidique

La fixation de LacI aux opérateurs empêche l’ARN polymérase de transcrire les gènes lac

Explication

LacI fixé aux opérateurs O1, O2 et O3 bloque la transcription de l’opéron lac, tandis que son absence de l’opérateur permet à l’ARN polymérase de transcrire les gènes. La transformation du lactose en allolactose dépend ensuite de l’activité de LacZ.

22. Comment l’entrée du lactose active-t-elle l’expression de l’opéron lac ?

LacY dégrade LacI, LacZ bloque l’opérateur, puis l’ARN polymérase transcrit les gènes
LacA fait entrer le lactose, LacY produit l’allolactose, puis celui-ci détruit les opérateurs
LacZ fait entrer le lactose, LacY produit l’allolactose, puis celui-ci fixe LacI à l’opérateur
LacY fait entrer le lactose, LacZ produit l’allolactose, puis celui-ci détache LacI de l’opérateur

LacY fait entrer le lactose, LacZ produit l’allolactose, puis celui-ci détache LacI de l’opérateur

Explication

LacY permet l’entrée du lactose, dont une partie est transformée en allolactose par LacZ; l’allolactose se fixe alors à LacI et le détache de l’opérateur. La levée de cette répression permet la transcription coordonnée de lacZ, lacY et lacA.

23. Quelle est la fonction principale de la traduction bactérienne ?

Produire un ARN à partir de l’information portée par l’ADN
Modifier une protéine existante grâce à un ARN catalytique
Dupliquer l’ADN à partir d’un modèle nucléotidique
Fabriquer une protéine à partir de l’information portée par l’ARNm

Fabriquer une protéine à partir de l’information portée par l’ARNm

Explication

La traduction fabrique une protéine en lisant l’ARNm codon par codon grâce au ribosome et aux ARNt. La production d’un ARN à partir de l’ADN correspond à la transcription, et non à la traduction.

24. Quel site ribosomique accueille généralement un nouvel ARNt lors de l’élongation bactérienne ?

Le site P, qui reçoit chaque nouvel ARNt
Le site A, qui reçoit l’ARNt entrant
Le site E, qui fixe l’ARNt chargé
Le site 30S, qui porte directement le codon

Le site A, qui reçoit l’ARNt entrant

Explication

Le site A accueille généralement le nouvel ARNt, tandis que le site P porte l’ARNt lié à la chaîne peptidique et le site E permet la sortie de l’ARNt. L’ARNt initiateur constitue une exception, car il se fixe directement dans le site P.

25. Quel événement caractérise l’initiation de la traduction bactérienne ?

La reconnaissance d’un codon stop par IF3 déclenche l’association des deux sous-unités
L’appariement Shine-Dalgarno-ARNr 16S place AUG dans le site P avec l’ARNt initiateur
La liaison prématurée des sous-unités 30S et 50S positionne l’ARNt initiateur dans le site E
La fixation de l’ARNt entrant dans le site A place le codon AUG face à la sous-unité 50S

L’appariement Shine-Dalgarno-ARNr 16S place AUG dans le site P avec l’ARNt initiateur

Explication

L’appariement entre la séquence Shine-Dalgarno et l’ARNr 16S positionne AUG dans le site P, tandis qu’IF3 retarde l’association avec la sous-unité 50S et qu’IF2-GTP favorise la liaison de l’ARNt initiateur. Le site A intervient généralement pour un ARNt entrant pendant l’élongation, pas pour l’ARNt initiateur.

26. Pourquoi la transcription et la traduction peuvent-elles être couplées chez les bactéries ?

La traduction peut commencer avant la fin de la transcription de l’ARNm
La traduction commence après la dégradation complète de l’ADN bactérien
La traduction nécessite que l’ARNm soit transporté dans un noyau séparé
La transcription se déroule dans le ribosome avant la formation de l’ARNm

La traduction peut commencer avant la fin de la transcription de l’ARNm

Explication

Chez les bactéries, l’absence de séparation nucléaire permet à la traduction de commencer alors que la transcription de l’ARNm n’est pas encore terminée. L’ARNm n’a donc pas besoin d’être transporté depuis un noyau avant sa lecture.

27. Quelle définition décrit le mieux une mutation ?

Une association réversible entre un ARNm et un ribosome
Un changement héritable du génome, spontané ou induit
Une variation du nombre de ribosomes produite pendant la croissance
Une modification temporaire d’une protéine après sa synthèse

Un changement héritable du génome, spontané ou induit

Explication

Une mutation est un changement du génome qui peut être transmis et résulter d’un processus spontané ou d’un agent inducteur, comme une erreur de réplication. Une modification protéique ou une interaction entre ARNm et ribosome ne constitue pas un changement héritable du génome.

28. Quelle succession d’événements décrit la dépurination spontanée suivie de ses conséquences ?

Perte d’une base purique, formation d’un site AP, puis erreur possible lors de la réplication
Méthylation d’une guanine, formation d’un mésappariement, puis substitution GC vers AT
Remplacement d’une base pyrimidique, formation d’un dimère, puis cassure du chromosome
Ajout d’une base purique, formation d’un codon stop, puis réparation immédiate de l’ADN

Perte d’une base purique, formation d’un site AP, puis erreur possible lors de la réplication

Explication

La dépurination enlève une base purique et laisse un site apurinique, aussi appelé site AP, qui peut ensuite favoriser une erreur de réplication conduisant à une mutation. La formation du site AP précède donc l’erreur de réplication, au lieu d’en être le résultat.

29. Quelle association entre agent mutagène et substitution nucléotidique est correcte ?

La méthyl-nitrosoguanidine peut favoriser une substitution AT vers GC
Le 5-bromouracile peut favoriser une substitution AT vers GC
La méthyl-nitrosoguanidine agit comme un analogue de la thymine
Le 5-bromouracile méthyle la guanine et favorise GC vers AT

Le 5-bromouracile peut favoriser une substitution AT vers GC

Explication

Le 5-bromouracile est un analogue de la thymine dont la forme énol peut provoquer un mésappariement et favoriser le passage de AT vers GC. La méthyl-nitrosoguanidine méthyle la guanine et peut plutôt favoriser une substitution GC vers AT.

30. Quelle conséquence distingue une mutation faux-sens d’une mutation non-sens ?

La mutation faux-sens remplace un acide aminé, tandis que la mutation non-sens crée un codon stop prématuré
La mutation faux-sens crée un codon stop, tandis que la mutation non-sens remplace un acide aminé
La mutation faux-sens ajoute des nucléotides, tandis que la mutation non-sens élimine des bases puriques
La mutation faux-sens ne change pas l’acide aminé, tandis que la mutation non-sens décale le cadre de lecture

La mutation faux-sens remplace un acide aminé, tandis que la mutation non-sens crée un codon stop prématuré

Explication

Une mutation faux-sens modifie le codon de façon à remplacer un acide aminé par un autre, alors qu’une mutation non-sens introduit un arrêt prématuré de la traduction. L’absence de changement d’acide aminé caractérise une mutation silencieuse, tandis que le décalage du cadre de lecture caractérise une mutation par déphasage.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 62 flashcards sur Génétique bactérienne du gène à la protéine.

Quelle est la forme typique du chromosome bactérien ?

Le chromosome bactérien est généralement circulaire.

Comment est compacté le chromosome bactérien ?

Il est compacté par les topoisomérases et les protéines associées au nucléoïde (NAPs).

Quelle est la taille du plus petit génome bactérien cité ?

0,112 Mbp chez Candidatus nasuia.

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Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Génétique bactérienne du gène à la protéine.

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