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Questions and Answers
Quelle enzyme est utilisée pour synthétiser l'ADNc à partir d'ARNm?
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Quel est le rôle de l'ADN polymérase lors de l'expression recombinante de l'insuline?
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Quel vecteur est souvent utilisé pour l'insertion des gènes dans le processus de production d'insuline recombinante?
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Combien de mutations d'acides aminés se trouvent dans l'insuline bovine par rapport à l'insuline humaine recombinante?
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Quel matériau génétique est isolé lors de l'expression recombinante pour produire de l'insuline?
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Quel est le rôle de la chromatographie par affinité dans le processus d'évolution d'un RNA?
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Quelle est la première étape dans la synthèse des peptides bi-cycliques?
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Pourquoi l'urokinase est-elle importante dans la formation de métastases?
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Quel processus est utilisé pour reproduire les RNA ayant des qualités désirables?
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Quel type de molécules thérapeutiques peut être développé par l'évolution moléculaire?
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Quels types de séquences nucléotidiques sont synthétisées dans le processus de génération de la diversité?
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Quel est un exemple de protéase mentionnée qui facilite la migration des cellules cancéreuses?
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Quel est l'objectif final de la sélection des RNA dans l'évolution moléculaire?
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Quel est le pourcentage d'identité entre les séquences d'actin et Hsp-70?
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Quels acides aminés partagent la chymotrypsine et la subtilisine dans leur site actif?
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Qu'est-ce que l'évolution convergente implique pour la chymotrypsine et la subtilisine?
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Quel est un exemple d'application de l'évolution moléculaire dans une éprouvette?
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Quelle est la première étape de l'évolution moléculaire?
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Quel mécanisme d'évolution suppose que des régions similaires se développent indépendamment chez différentes espèces?
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Quel type de séquences est aligné dans l'étude des motifs répétitifs dans une unique protéine?
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Quel est le rôle des phylogénies dans l'évolution moléculaire?
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Quelle enzyme est utilisée pour convertir l'ARNm en ADN complémentaire dans le processus de synthèse de l'insuline recombinante?
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Quel type de matériel génétique est isolé en premier lors de l'expression recombinante de l'insuline?
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Comment l'ADN complémentaire (cDNA) est-il obtenu?
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Quels composants sont nécessaires au processus de transcription inverse?
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Quelles mutations d'acides aminés se trouvent dans l'insuline bovine par rapport à l'insuline humaine?
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Dans une électrophorèse sur gel, quelle direction de migration les protéines chargées négativement prennent-elles?
Dans une électrophorèse sur gel, quelle direction de migration les protéines chargées négativement prennent-elles?
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Quel est le rôle du sodium dodecyl sulfate (SDS) dans l'électrophorèse sur gel des protéines?
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Comment peut-on visualiser le DNA lors d'une électrophorèse sur gel d'agarose?
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Quelles tailles peuvent être observées pour les fragments de DNA lors d'une électrophorèse sur gel?
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Quel est le principe principal de l'électrophorèse sur gel d'agarose?
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Quel est la taille du fragment de DNA correspondant à marker 2 dans un gel d'agarose?
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Quel est l'un des avantages de l'électrophorèse sur gel pour l'analyse de l'ADN?
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Quel est l'impact de la quantité de DNA sur les résultats d'une électrophorèse sur gel?
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Quel pourcentage d'identité existe entre les séquences d'actin et Hsp-70?
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Quelles protéines présentent une évolution convergente pour catalyser l'hydrolyse des liaisons polypeptidiques?
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Quels acides aminés sont présents dans le site actif de la chymotrypsine et de la subtilisine?
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Comment les similitudes entre la chymotrypsine et la subtilisine peuvent-elles être expliquées?
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Quel est le principe de l'évolution moléculaire dans une éprouvette?
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Quelles étapes constituent le processus d'évolution moléculaire?
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Quel mécanisme d'évolution implique des régions similaires développées indépendamment dans différentes espèces?
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Dans quelle situation une chauve-souris et un oiseau illustrent-ils une évolution convergente?
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Quel est le rôle des sites promoteurs dans le processus de transcription?
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Quelle est la séquence typique de la boîte de Pribnow dans le brin codant de DNA?
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Qu'est-ce qui caractérise la séquence de terminaison de la transcription?
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Quel type de molécule est utilisé comme adaptateur lors de la traduction de l'ARN en protéines?
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Quel est le processus de synthèse de l'ARN à partir de l'ADN?
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Quelle est la principale fonction du tRNA dans la traduction?
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Comment l’ARNm est-il modifié après la transcription dans les cellules eucaryotes?
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Quelle est la composante déterminante de la structure de l'épingle à cheveux dans l'ARN?
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Quelle est la direction d'élongation de la synthèse de l'ADN par la DNA polymérase?
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Quel est le rôle principal des di-deoxy-nucléotides dans le séquençage du DNA?
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Quel élément est essentiel pour la liaison des nucléotides par la DNA polymérase?
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Quel est l'avantage principal des di-deoxy-nucléotides fluorescents dans le séquençage de l'ADN?
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Comment les fragments d'ADN sont-ils séparés lors de l'électrophorèse sur gel?
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Quel type de fragment d'ADN est obtenu avec une thymidine en position 12 après électrophorèse?
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Quel est le rôle des amorces (primers) dans la synthèse de l'ADN?
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Pourquoi est-il important que la DNA polymérase répondent à une matrice un brin d'ADN?
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Indiquez quel est le bon rapport entre les nucléotides de l'ADN et leurs bases azotées?
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Quel réactif est essentiel pour l'activité de la DNA polymérase?
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Study Notes
Génération de la diversité
- La diversité des polymères d'ARN est créée par synthèse combinatoire, produisant des séquences aléatoires de 120 nucléotides
Évolution d'un ARN pouvant fixer de l'ATP
- L'évolution est un processus de sélection et de reproduction de molécules avec des qualités désirables.
- La chromatographie d'affinité est utilisée pour sélectionner des molécules capables de fixer l'ATP.
- La PCR est utilisée pour amplifier (reproduire) les molécules sélectionnées, enrichissant ainsi la population avec les bonnes propriétés.
- Une structure secondaire conservée a été identifiée dans les clones sélectionnés.
Évolution moléculaire
- Deux exemples d'évolution moléculaire sont présentés :
- Un ARN capable de fixer l'ATP (exemple tiré du livre Stryer).
- Un peptide cyclique capable de bloquer une protéase (exemple provenant d'un laboratoire).
Développement de molécules thérapeutiques par évolution moléculaire
- L'urokinase, une protéase, peut dégrader la structure autour des cellules cancéreuses, facilitant leur migration et la formation de métastases.
- L'évolution moléculaire peut être utilisée pour développer des médicaments anti-cancéreux en recherchant des molécules capables d'inhiber l'urokinase.
Peptides bi-cycliques
- La synthèse de peptides bi-cycliques est une stratégie pour développer de nouvelles molécules thérapeutiques.
- En moyenne, 4 x 10^9 peptides bi-cycliques peuvent être générés.
- Ces peptides peuvent être utilisés pour inhiber les fonctions de certaines protéines, comme l'actin et Hsp-70.
Comparaison entre la chymotrypsine et la subtilisine
- La chymotrypsine et la subtilisine sont des protéases capables de catalyser l'hydrolyse des liaisons polypeptidiques.
- Malgré des séquences d'aminoacides différentes, les deux protéases possèdent les mêmes aminoacides dans leur site actif : Ser, His, Asp.
- Les similarités fonctionnelles entre les deux protéases sont un exemple d'évolution convergente: les solutions communes pour des défis biochimiques.
Evolution convergente
- L'évolution convergente implique le développement de structures ou de fonctions similaires dans des espèces non apparentées en réponse à des pressions environnementales similaires.
- Un exemple est l'évolution des ailes chez les chauves-souris et les oiseaux.
Alignement de séquences de motifs répétitifs
- L'alignement de séquences révèle la présence de motifs répétitifs dans une seule protéine.
- La protéine liant la boîte TATA contient deux régions similaires.
- L'évolution de ces régions similaires est un mystère.
L'évolution moléculaire dans une éprouvette
- L'évolution moléculaire dans une éprouvette est une technique permettant de créer des protéines ou de l'ADN avec des propriétés désirables.
- L'évolution moléculaire dans une éprouvette est une technique permettant de créer des protéines ou de l'ADN avec des propriétés désirables.
- Cette technique peut par exemple être utilisée pour développer des enzymes utiles dans les lessives.
L'évolution moléculaire: trois étapes
- La génération de la diversité est la première étape, et elle implique la création de variations au niveau du gène de la protéine cible.
- Les trois étapes de l'évolution moléculaire sont la génération de la diversité, la sélection et la reproduction.
Insuline humaine recombinante
- En 1978, Genentech a produit de l'insuline humaine recombinante dans des bactéries Escherichia coli.
- L'insuline humaine est produite par la technologie de l'ADN recombinant, qui permet de modifier les gènes et de les introduire dans d'autres organismes.
Expression recombinante de l'insuline
- L'expression recombinante de l'insuline nécessite plusieurs étapes :
- Isolation du matériel génétique (DNA génomique ou mRNA).
- Synthèse de l'ADN (cDNA).
- Insertion dans un vecteur (plasmide).
- Transfert dans un hôte (bactéries).
Transcriptase inverse
- La transcriptase inverse est une enzyme virale utilisée pour transcrire l'ARN en ADN.
- Elle est utilisée pour synthétiser du cDNA (ADN complémentaire) à partir du mRNA.
Polymérases
- Les polymérases sont des enzymes qui permettent la synthèse des acides nucléiques (ADN ou ARN).
- Les trois polymérases principales sont: la DNA polymérase, la RNA polymérase et la transcriptase inverse.
- La DNA polymérase synthétise l'ADN à partir d'un modèle d'ADN.
- La RNA polymérase synthétise l'ARN à partir d'un modèle d'ADN.
- La transcriptase inverse synthétise l'ADN à partir d'un modèle d'ARN.
Electrophorèse sur gel
- La direction de la migration des molécules dans un gel d’agarose est déterminée par le pôle positif (+) et le pôle négatif (-)
- Les protéines se déplacent vers le pôle positif car elles sont généralement chargées négativement.
- Le SDS (sodium dodecyl sulfate) est utilisé pour dénaturer les protéines, ce qui leur donne une charge négative uniforme.
- Le DNA est chargé négativement et se déplace vers le pôle positif lors de l’électrophorèse sur gel d’agarose.
- L’éthidium bromide est utilisé pour visualiser le DNA dans un gel d’agarose.
Evolution des protéines
- La chymotrypsine et la subtilisine sont deux protéases qui peuvent catalyser l’hydrolyse des liaisons polypeptidiques.
- Ces deux protéases présentent des similitudes dans leur site actif, mais elles ne sont pas des homologues.
- L’évolution convergente implique le développement de solutions similaires à des problèmes biochimiques, par des organismes qui ne sont pas étroitement liés.
- La présence de motifs répétitifs dans une seule protéine peut indiquer des événements d’évolutions convergentes ou divergentes.
Evolution moléculaire
- La méthode d’évolution moléculaire in vitro est utilisée pour générer des protéines ou du DNA avec des propriétés désirables.
- L’évolution moléculaire comprend trois étapes: la génération de la diversité, la sélection et l’amplification.
- La séquence du DNA peut être déterminée par le séquençage de Sanger, qui repose sur l'utilisation de di-déoxy-nucléotides.
- Des di-déoxy-nucléotides fluorescents sont utilisés aujourd’hui pour automatiser le séquençage du DNA.
Transcription et traduction
- La transcription commence près des sites promoteurs du DNA, qui sont généralement localisés à -35 et -10 bases avant le site de démarrage de la transcription.
- La transcription se termine à des sites de terminaison, qui sont caractérisés par la formation d’une structure en épingle à cheveux et la présence de plusieurs résidus uridine.
- Le tRNA (RNA de transfert) est un adaptateur qui lie un aminoacide spécifique et reconnaît un codon spécifique de l’mRNA.
Technique de DNA recombinant
- Les protéines peuvent être produites dans des bactéries en utilisant la technique de DNA recombinant.
- Le cDNA, ou DNA complémentaire, est synthétisé à partir de l’mRNA en utilisant la transcriptase inverse.
- La transcriptase inverse est une enzyme provenant des virus qui catalyse la synthèse d’une copie d’DNA à partir d’une matrice d’RNA.
- Les DNA polymérases, RNA polymérases et transcriptase inverse sont des enzymes cruciales pour la réplication et la transcription de l’information génétique.
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Description
Ce quiz explore la diversité des polymères d'ARN et l'évolution des molécules capables de fixer l'ATP. Il met en lumière des techniques comme la chromatographie d'affinité et la PCR, ainsi que leur rôle dans le développement de molécules thérapeutiques. Testez vos connaissances sur les concepts fondamentaux de l'évolution moléculaire et la biologie des ARN.
