QCM : Méthodes d’étude des protéines (28 questions)

Explication

Les acides aminés constituant une protéine sont assemblés par des liaisons peptidiques. Les interactions entre radicaux participent au repliement tertiaire, tandis que les ponts disulfure et les interactions faibles peuvent intervenir entre sous-unités.

Explication

La structure primaire correspond à la séquence en acides aminés, déterminée par celle du gène codant. Le premier repliement relève de la structure secondaire, le repliement spatial de la tertiaire et l’association de chaînes de la quaternaire.

Explication

La structure tertiaire est le repliement spatial de la structure secondaire et fait intervenir des interactions entre radicaux. La primaire désigne la séquence, la secondaire le premier repliement et la quaternaire l’association de plusieurs sous-unités.

Explication

La structure quaternaire correspond à l’association de plusieurs sous-unités ayant chacune une structure tertiaire. La structure primaire décrit la séquence, la secondaire le premier repliement et la tertiaire le repliement spatial d’une chaîne.

Explication

L’électrophorèse fractionne et analyse des particules chargées en exploitant leur migration différentielle dans un champ électrique, selon leur charge et/ou leur taille. La chromatographie repose sur un autre principe de séparation, l’immunomarquage révèle des molécules et la centrifugation sépare selon le comportement sous rotation.

Explication

Après la préparation du support et le dépôt des échantillons, on applique un courant afin de provoquer la migration, puis on révèle les molécules. Révéler avant la migration inverse l’ordre des étapes, et la préparation du support précède le dépôt.

Explication

La mobilité est définie par $\mu=\frac{v}{E}$ et, à l’état stationnaire, $v=\frac{QE}{6\pi\eta r}$ ; en divisant par $E$, on obtient $\mu=\frac{Q}{6\pi\eta r}$. L’expression avec $E$ au numérateur est celle de la vitesse, le rapport inversé inverse la relation et la dernière expression omet le rayon.

Explication

Le point isoélectrique est le pH auquel la charge globale est nulle, donc la molécule ne migre pas. La charge maximale confond le pHi avec l’écart au pHi, le pH du tampon est une autre notion, et la migration cathodique correspond à une charge positive.

Explication

Comme le pH est supérieur au pHi, la protéine est globalement négative et migre vers l’anode. Une charge positive inverse la règle du signe, la cathode est la direction des molécules positives, et l’absence de migration correspond au pH égal au pHi.

Explication

La charge nette dépend à la fois de la composition en acides aminés et du pH, notamment des extrémités N- et C-terminales et des radicaux d’Asp, Glu, Lys, Arg et His. La taille ne détermine pas directement la charge, un même pH n’impose pas la même charge à des compositions différentes, et les fonctions engagées dans les liaisons peptidiques ne sont pas les sites pertinents.

Explication

Le gel agit comme un tamis moléculaire : les macromolécules les plus grosses progressent moins vite. La réponse inverse le rôle de la taille, la charge n’est pas ici le facteur de séparation visé, et le gel ne rend pas la migration indépendante de la taille.

Explication

L’électrophorèse native conserve la structure tridimensionnelle, mais renseigne peu sur la taille des protéines. Les conditions dénaturantes modifient leur structure, la SDS-PAGE peut séparer des sous-unités, et la réduction des ponts disulfure relève d’un traitement dénaturant.

Explication

Le SDS enveloppe les chaînes polypeptidiques de charges négatives qui se repoussent et les déplient, tandis que le β-mercaptoéthanol réduit les ponts disulfures intra- et inter-caténaires. Attribuer la réduction au SDS inverse les rôles, et la formation du gel ou la neutralisation des charges ne décrit pas ces agents.

Explication

En SDS-PAGE, les protéines dénaturées migrent du puits côté cathode vers l’anode, et les plus petites avancent plus vite dans le gel. Migrer vers la cathode inverse le sens, tandis que faire avancer les plus grosses plus vite inverse l’effet du tamisage.

Explication

Le western blot transfère sur une membrane les protéines préalablement séparées selon leur masse, puis des anticorps spécifiques détectent la protéine recherchée. Une nouvelle séparation dans un gel confond transfert et électrophorèse, une coloration générale ne correspond pas à la détection spécifique, et les anticorps ne réalisent pas la séparation selon la masse.

Explication

Lorsque les bandes du témoin de charge sont équivalentes entre les puits, l’intensité du marquage est proportionnelle à la quantité de protéines et permet une analyse semi-quantitative. Une mesure absolue de masse moléculaire relève d’autres éléments, l’intensité ne sert pas à identifier toutes les protéines, et la comparaison de charge n’est pas le rôle du témoin.

Explication

La chromatographie sépare les constituants par migration différentielle, liée à leur répartition entre la phase mobile et la phase stationnaire. La précipitation, le champ électrique et la masse moléculaire seule ne décrivent pas ce principe général.

Explication

La phase stationnaire exerce un effet de rétention, tandis que la phase mobile entraîne les molécules ; une forte solubilité dans la phase mobile favorise donc l’entraînement et une migration plus rapide. Dire que la phase stationnaire entraîne les molécules inverse son rôle, et la rétention par la phase stationnaire tend à ralentir la migration.

Explication

Les principaux mécanismes chromatographiques comprennent l’adsorption, l’affinité, l’échange d’ions, l’exclusion et le partage. L’électrophorèse, la centrifugation, la précipitation et la filtration sont des méthodes ou opérations distinctes, et non les mécanismes de cette classification.

Explication

La chromatographie d’exclusion sépare les molécules selon leur taille et leur forme, ce qui correspond aux différences visées dans ce cas. L’échange d’ions dépend de la charge, l’affinité d’interactions spécifiques et l’adsorption de la fixation à une surface.

Explication

En CCM, les molécules sont séparées sur une couche d’adsorbant et entraînées plus ou moins loin par le solvant qui monte par capillarité. La descente par gravité confond le sens du mécanisme, tandis que les deux autres réponses attribuent la migration à la mauvaise phase ou à l’évaporation.

Explication

Le rapport frontal caractérise la migration du soluté par rapport au front du solvant et est spécifique, à température donnée, d’un support et d’un solvant définis. Une distance absolue, une vitesse du front ou une quantité déposée ne correspond pas à cette définition.

Explication

L’immunomarquage localise une protéine grâce à la reconnaissance spécifique d’une partie de celle-ci par un anticorps associé à un marqueur détectable. Le gène rapporteur visualise l’expression d’un gène, la superposition traite de colocalisation et le dosage enzymatique mesure une activité.

Explication

Un gène rapporteur code un produit observable, par exemple fluorescent, et permet de visualiser ou de mesurer l’expression d’un gène d’intérêt lorsqu’il lui est associé ou placé sous le contrôle de son promoteur. L’anticorps marqué et le dosage par anticorps relèvent de l’immunomarquage, tandis que le rapporteur ne remplace pas le gène étudié.

Explication

La mutagenèse dirigée modifie la protéine en un site précis afin d’évaluer le rôle du résidu dans une interaction ou une autre propriété. La modification globale de l’expression porte sur la quantité, l’insertion d’un gène étranger relève de la transgenèse, et l’invalidation du gène ne cible pas un résidu particulier.

Explication

De fortes conséquences structurales après modification d’un acide aminé indiquent que ce résidu est particulièrement important pour la structure étudiée. Une variation d’expression n’est pas établie par cette observation, et elle ne permet pas de conclure que le résidu est sans importance ni que tous les résidus voisins sont essentiels.

Explication

La transgenèse peut réintroduire un gène préalablement invalidé par knock-out et permettre son expression pour étudier les conséquences fonctionnelles de la protéine. Le knock-out invalide le gène, la mutagenèse dirigée change un résidu précis, et la sous-expression diminue le niveau d’expression.

Explication

La première dimension sépare les protéines selon leur pHi par focalisation isoélectrique, puis la seconde les sépare selon leur masse par SDS-PAGE, perpendiculairement à la première. La séparation par charge confond SDS-PAGE et migration native, tandis que le pHi appartient à la première dimension et qu’un gradient de pH parallèle ne respecte pas la rotation du gel à 90°.