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Questions and Answers
Quel est le rôle principal de la protéine LacI dans l'opéron lactose?
Quel est le rôle principal de la protéine LacI dans l'opéron lactose?
Le lactose est considéré comme un répresseur de l'opéron lactose.
Le lactose est considéré comme un répresseur de l'opéron lactose.
False
Quelles sont les trois enzymes codées par l'opéron lactose?
Quelles sont les trois enzymes codées par l'opéron lactose?
β-galactosidase, lactose perméase, transacétylase
La protéine LacI est un ________ qui se lie à l'opérateur de l'opéron lactose.
La protéine LacI est un ________ qui se lie à l'opérateur de l'opéron lactose.
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Associer les enzymes codées par l'opéron lactose à leurs fonctions:
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Quel est le comportement d'Escherichia coli lorsqu'il passe d'un milieu contenant du glucose à un milieu contenant du lactose?
Quel est le comportement d'Escherichia coli lorsqu'il passe d'un milieu contenant du glucose à un milieu contenant du lactose?
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La présence de glucose empêche l'expression de l'opéron lactose même si le lactose est présent.
La présence de glucose empêche l'expression de l'opéron lactose même si le lactose est présent.
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L'opéron lactose est sous contrôle d'un seul ________.
L'opéron lactose est sous contrôle d'un seul ________.
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Quel est le rôle du lactose dans l'opéron lactose ?
Quel est le rôle du lactose dans l'opéron lactose ?
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La protéine CAP se lie à l'ADN en réponse à une augmentation du taux de glucose.
La protéine CAP se lie à l'ADN en réponse à une augmentation du taux de glucose.
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Quel est l'effet de l'AMPc sur la protéine CAP?
Quel est l'effet de l'AMPc sur la protéine CAP?
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L'AMPc se fixe sur la protéine _____ pour induire un changement de conformation.
L'AMPc se fixe sur la protéine _____ pour induire un changement de conformation.
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Associez les éléments suivants concernant l'opéron lactose :
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Quels sont les domaines nécessaires pour que LacI puisse s'associer fortement à l'ADN ?
Quels sont les domaines nécessaires pour que LacI puisse s'associer fortement à l'ADN ?
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L'absence de glucose active l'expression de l'opéron lactose.
L'absence de glucose active l'expression de l'opéron lactose.
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Que se passe-t-il lorsque l'inducteur lactose se lie aux sous-unités de LacI ?
Que se passe-t-il lorsque l'inducteur lactose se lie aux sous-unités de LacI ?
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Quel est l'effet de la liaison de CAP à l'ADN et à l'ARN polymérase?
Quel est l'effet de la liaison de CAP à l'ADN et à l'ARN polymérase?
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L'IPTG est un analogue du glucose qui peut induire l'expression de l'opéron lactose.
L'IPTG est un analogue du glucose qui peut induire l'expression de l'opéron lactose.
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Quelle enzyme est mesurée pour évaluer l'activité de l'opéron lactose?
Quelle enzyme est mesurée pour évaluer l'activité de l'opéron lactose?
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Les bactéries sans activité LacZ demeurent _____ lors de l'utilisation de Xgal.
Les bactéries sans activité LacZ demeurent _____ lors de l'utilisation de Xgal.
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Assortissez les molécules aux effets correspondants:
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Quelle molécule permet de garder constante l'expression de l'opéron pendant une période prolongée?
Quelle molécule permet de garder constante l'expression de l'opéron pendant une période prolongée?
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Le répresseur LacI se lie à l'opérateur pour activer l'expression de l'opéron.
Le répresseur LacI se lie à l'opérateur pour activer l'expression de l'opéron.
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Quel type de génétique a permis à Jacob et Monod d'étudier l'opéron lactose?
Quel type de génétique a permis à Jacob et Monod d'étudier l'opéron lactose?
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Quel est l'effet de l'inducteur IPTG sur l'opéron mutated Oc?
Quel est l'effet de l'inducteur IPTG sur l'opéron mutated Oc?
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La séquence opérateur mutée n'affecte pas l'expression de l'opéron muté en raison de facteurs extérieurs.
La séquence opérateur mutée n'affecte pas l'expression de l'opéron muté en raison de facteurs extérieurs.
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Quel est l'élément cis qui influence l'expression de l'opéron et est affecté par la mutation?
Quel est l'élément cis qui influence l'expression de l'opéron et est affecté par la mutation?
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LacI est une protéine qui a un effet ______________ sur l'expression de l'opéron lactose.
LacI est une protéine qui a un effet ______________ sur l'expression de l'opéron lactose.
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Quels facteurs σ peuvent diriger l'ARN polymérase vers différents promoteurs?
Quels facteurs σ peuvent diriger l'ARN polymérase vers différents promoteurs?
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La présence d'une copie sauvage de l'opéron peut toujours complémenter le phénotype mutant.
La présence d'une copie sauvage de l'opéron peut toujours complémenter le phénotype mutant.
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Associez les facteurs σ aux situations qu'ils contrôlent:
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Le bactériophage SPO1 infecte les bactéries ______________ et induit leur lyse.
Le bactériophage SPO1 infecte les bactéries ______________ et induit leur lyse.
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Quel facteur σ est exprimé en premier lors du cycle de reproduction du phage?
Quel facteur σ est exprimé en premier lors du cycle de reproduction du phage?
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Le facteur NtrC peut lier l'ADN sans être phosphorylé par la kinase NtrB.
Le facteur NtrC peut lier l'ADN sans être phosphorylé par la kinase NtrB.
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Quel gène est important pour la résistance au mercure des bactéries?
Quel gène est important pour la résistance au mercure des bactéries?
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L'ARN polymérase associée à σ54 ne peut pas transiter spontanément vers le complexe ______.
L'ARN polymérase associée à σ54 ne peut pas transiter spontanément vers le complexe ______.
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Associez les facteurs σ aux gènes qu'ils contrôlent:
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Quel activateur provoque la transition du complexe fermé au complexe ouvert?
Quel activateur provoque la transition du complexe fermé au complexe ouvert?
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Le promoteur du gène merT est reconnu par σ70, mais ses boîtes -10 et -35 sont optimales.
Le promoteur du gène merT est reconnu par σ70, mais ses boîtes -10 et -35 sont optimales.
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Quel est le rôle de la glutamine synthétase (GlnA) chez E.coli?
Quel est le rôle de la glutamine synthétase (GlnA) chez E.coli?
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Quel est le rôle principal des séquestrateurs dans la traduction?
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Les riboswitch régulent l'expression des gènes en détectant la présence de protéines dans l'environnement.
Les riboswitch régulent l'expression des gènes en détectant la présence de protéines dans l'environnement.
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Qu'est-ce qu'un ribocommutateur?
Qu'est-ce qu'un ribocommutateur?
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Les petites séquences d'ARN, appelées ______, influencent l'expression en modifiant les séquestrateurs.
Les petites séquences d'ARN, appelées ______, influencent l'expression en modifiant les séquestrateurs.
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Associez les structures ARN avec leur fonction:
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Que se passe-t-il lorsque le fluor est présent pour un riboswitch régulant les transporteurs de fluor?
Que se passe-t-il lorsque le fluor est présent pour un riboswitch régulant les transporteurs de fluor?
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Les petits ARN peuvent servir de répresseurs en se liant directement à la séquence RBS.
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Les riboswitch peuvent agir sur les ______ précoces et les séquestrateurs.
Les riboswitch peuvent agir sur les ______ précoces et les séquestrateurs.
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Study Notes
Régulation de l'expression des gènes procaryotes
- Les procaryotes régulent l'expression de leurs gènes principalement au niveau de l'initiation de la transcription.
- L'ARN polymérase se lie au promoteur, formant un complexe fermé puis ouvert, pour initier la transcription.
- La liaison de l'ARN polymérase aux promoteurs est souvent faible, et les promoteurs incomplets affectent la transcription.
- Un taux de base/constitutif de transcription existe même sans facteurs régulateurs.
- La modulation de la liaison de l'ARN polymérase au promoteur est la régulation la plus simple.
Interférence avec l'ARN polymérase
- Les répresseurs bloquent l'accès au promoteur en se liant à des séquences opérateur.
- Les activateurs stabilisent l'ARN polymérase au promoteur, augmentant la probabilité d'initiation de la transcription.
- L'activation est une augmentation du taux de transcription par rapport au taux basal.
- La liaison d'un activateurs peut être nécessaire pour la transition vers un complexe ouvert et l'initiation de la transcription via l'allostérie.
- L'ADN peut être plié pour faciliter l'interaction de protéines sur des sites éloignés.
L'opéron lactose
- E. coli utilise préférentiellement le glucose comme source d'énergie.
- La présence de lactose induit la production d'enzymes pour sa dégradation.
- L'opéron lactose, contrôlé par un seul promoteur, groupe les gènes impliqués dans le métabolisme du lactose.
- lacZ code la β-galactosidase ; lacY code la perméase du lactose ; et lacA code la transacétylase.
- L'opérateur se lie au répresseur LacI.
- Le site CAP lie l'activateur.
Absence de lactose
- LacI, situé en amont de l'opéron, est un répresseur.
- LacI est un tétramère avec deux domaines de liaison à l'ADN.
- LacI se lie spécifiquement à l'opérateur, bloquant l'accès à l'ARN polymérase et inactivant l'opéron.
Présence de lactose et glucose
- Le lactose se lie à LacI, modifiant sa conformation afin qu'il ne puisse plus se lier à l'opérateur ; induisant ainsi la dérépression du promoteur
- Une faible expression de l'opéron résulte de la séquence de promoteur du lactose sous-optimale pour la liaison à l'ARN polymérase.
Reconnaissance de l'ADN par LacI
- Deux domaines de LacI doivent lier le site de façon simultanée pour lier fortement l'ADN, dans un motif symétrique
- La liaison du lactose à LacI modifie son interaction avec l'ADN, diminuant son affinité pour l'opérateur
En absence de glucose: activation
- L'absence de glucose augmente l'AMPc (AMP cyclique) dans la cellule.
- L'AMPc active la protéine CAP (catabolite activator protein).
- CAP se lie près du promoteur et interagit avec l'ARN polymérase afin d'augmenter la transcription de l'opéron lactose.
- L'AMPc est un activateur allostérique de CAP, changeant la forme de cette dernière pour amplifier la transcription.
Liaison au promoteur
- Chez E. coli, certains promoteurs forts possèdent une séquence "élément up" pour l'ARN polymérase.
- La liaison de CAP à l'ADN et à l'ARN polymérase simultanément renforce la liaison de l'enzyme au promoteur.
Autres opérons
- Différents facteurs sigma (σ) dirigent l'ARN polymérase vers différents promoteurs.
- Exemple: sigma 32 pour la réponse au choc thermique, sigma 34 pour le phage SPO1.
Activation par MerR
- MerT est un gène important pour la résistance au mercure des bactéries.
- MerR est un activateur qui se lie au promoteur, mais ne se lie pas à l'ARN polymérase.
- Le mercure active MerR, modifiant sa conformation pour activer la transcription de MerT.
Opéron arabinose
- L'opéron arabinose est régulé par l'activateur AraC au lieu d'un répresseur classique.
- AraC se lie à des sites différents quand l'arabinose est présent ou absent, régulant la transcription.
Régulation par l'ARN
- Régulation au niveau de l'ARN après l'initiation.
- Atténuation des opérons est un mécanisme où la tige-boucle influence la transcription.
- Les petits ARN régulent l'expression génétique via les séquestrateurs.
- Les riboswitchs sont un type de régulation par les ARN qui interagissent avec certains métabolites et influencent l'expression.
Exemple de riboswitch: régulation des transporteurs de fluor
- L'extrémité 5' de l'ARNm contient des tiges-boucles.
- La présence de fluor affecte la structure secondaire, modifiant l'expression des transporteurs.
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Description
Ce quiz aborde les mécanismes de l'opéron lactose, en mettant en lumière le rôle de la protéine LacI et les enzymes qu'il code. Vous explorerez les interactions entre le lactose, le glucose et les protéines régulatrices. Testez vos connaissances sur le contrôle génétique et les réponses métaboliques d'Escherichia coli.
