Technologies de Knockout et Séquençage ADN
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Questions and Answers

Quelle technologie est la plus en vogue pour l'édition du génome ?

  • TALENs
  • CRISPR/Cas9 (correct)
  • GeneDrive
  • Zinc Finger Nucleases
  • Les techniques de knockout (KO) par recombinaison homologue sont toujours efficaces chez toutes les espèces.

    False

    Quel est l'objectif principal de la recombinaison homologue dans le contexte des knockout géniques ?

    Inactiver un gène de manière ciblée.

    Les ciseaux moléculaires permettent une coupure double-brin précise au sein du gène visé suivie d'une réparation par _____.

    <p>NHEJ</p> Signup and view all the answers

    Associez les technologies de knockout avec leur première action :

    <p>KO par frameshift = Réparation NHEJ après coupure double-brin KO par insertion = Recombinaison à l'endroit de la coupure CRISPR/Cas9 = Technologie d'édition du génome Recombinaison homologue = Remplacement d'un gène cible par un gène de résistance</p> Signup and view all the answers

    Quelle méthode est utilisée pour le séquençage de l'ADN dans le texte?

    <p>Méthode de Sanger</p> Signup and view all the answers

    Les ddNTP interrompent la polymérisation de l'ADN car ils possèdent un groupe hydroxyle libre sur le carbone 3'.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quelle technique est utilisée pour insérer des fragments d'ADN dans un plasmide?

    <p>Clonage Shotgun</p> Signup and view all the answers

    Les __________ permettent de séquencer toutes les ORFs à partir d’ARNm extraits de différents tissus.

    <p>ESTs</p> Signup and view all the answers

    Associez les substances aux méthodes de séquençage appropriées :

    <p>dNTP = Polymérisation d'ADN ddNTP = Interruption de la polymérisation Fluorochromes = Marquage des fragments d'ADN Samples E.coli = Amplification in vivo</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage du marquage fluorescent sur le marquage radioactif?

    <p>Il nécessite moins de réactions</p> Signup and view all the answers

    Les fragments d'ADN fluorescents sont séparés par électrophorèse en fonction de leur couleur.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quelle proportion des dNTP est utilisée dans la méthode de Sanger?

    <p>Une faible proportion</p> Signup and view all the answers

    Quels facteurs sont considérés comme des activateurs de transcription pour le gène PHO5?

    <p>Pho2 et Pho4</p> Signup and view all the answers

    Pho81 inhibe Pho85 lorsque les conditions sont riches en Pi.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle de Pho85 dans la régulation de PHO5?

    <p>Pho85 est une kinase de type CDK qui phosphoryle Pho4.</p> Signup and view all the answers

    Le complexe _____ phosphoryle Pho4, le rendant inactif.

    <p>Pho85-Pho80</p> Signup and view all the answers

    Associez les protéines Pho avec leur fonction correspondante:

    <p>Pho2 = Activer la transcription de PHO5 Pho4 = Inactif lorsqu'il est phosphorylé par Pho85 Pho85 = Kinase de type CDK Pho81 = Inhiber Pho85 en conditions de carence en Pi</p> Signup and view all the answers

    Quel is le phénotype lorsque Pho2 est absent?

    <p>PHO5 ne peut pas être exprimé.</p> Signup and view all the answers

    Les gènes PHO montrent une épistaticité lorsque des mutants doubles sont analysés.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il lorsque les niveaux de Pi sont bas?

    <p>Pho4 migre dans le noyau où il active la transcription de PHO5.</p> Signup and view all the answers

    Quelle molécule se lie à Pho81 pour induire une inhibition de Pho85?

    <p>inositol-1,5-pyrophosphate</p> Signup and view all the answers

    Le crible en 2 générations permet d'identifier uniquement des mutations récessives.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage principal de la génomique fonctionnelle par rapport à la génétique forward?

    <p>Rapiditié d'identification des gènes concernés.</p> Signup and view all the answers

    Les poissons F1 qui présentent une anomalie sont porteurs d'une mutation ______.

    <p>dominante</p> Signup and view all the answers

    Associez chaque type de génétique avec sa description:

    <p>Forward genetics = Identification de gènes par isolation de mutants Reverse genetics = Recherche parmi tous les mutants possibles Complémentation = Détermination si deux mutations touchent le même gène Zebrafish = Modèle pour la biologie moléculaire de l'embryogenèse</p> Signup and view all the answers

    Quel est le nombre total de mutants isolés parmi les descendances F3?

    <p>1163</p> Signup and view all the answers

    Tous les mutants isolés affectent le même gène.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel traitement est utilisé pour mutagéniser les mâles chez le poisson Zebrafish?

    <p>Ethylnitrosourée (ENU).</p> Signup and view all the answers

    Combien de combinaisons d'allèles sont théoriquement possibles selon le projet HAPMAP ?

    <p>26</p> Signup and view all the answers

    Les biopuces d'ADN peuvent génotyper un individu pour un nombre limité de SNPs.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel type de marqueur est utilisé pour les études GWAS ?

    <p>tSNP</p> Signup and view all the answers

    Le projet HAPMAP a permis d'identifier les ______ de crossing-over.

    <p>hot spots</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal de l'analyse des haplotypes dans le projet HAPMAP ?

    <p>Estimer la fréquence des haplotypes dans la population</p> Signup and view all the answers

    Les oligonucléotides supplémentaires sur la biopuce sont parfaitement complémentaires aux allèles A et B.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Associez les éléments suivants avec leurs descriptions appropriées :

    <p>SNPS = Variations génétiques courantes dans la population tSNP = SNPs utilisés comme marqueurs dans GWAS haplotypes = Groupes d'allèles hérités ensemble biopuces = Technologie pour le génotypage massif et rapide</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui est indiqué par la hauteur du pic lors de l'estimation de la fréquence des hot spots ?

    <p>La fréquence de chacun des hot spots</p> Signup and view all the answers

    Quel est un exemple d'une variation génétique pouvant être responsable du risque de développer une maladie ?

    <p>Insertion de nucléotides</p> Signup and view all the answers

    L'ampleur de l'effet des haplotypes est généralement assez élevée.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qu'un PRS (polygenic risk score) ?

    <p>C'est la somme des valeurs 'effect size' de différents allèles à risque pour une maladie donnée.</p> Signup and view all the answers

    Les SNPs fréquents (≥ 1%) ne rendent pas compte de toute l'_____ des maladies multifactoriels.

    <p>héritabilité</p> Signup and view all the answers

    Associez les termes aux descriptions appropriées :

    <p>Haplotype = Combinaison de variantes génétiques héritées ensemble SNP = Variation d'une seule paire de bases dans l'ADN GWAS = Études d'association pangénomique Effect size = Mesure de l'impact d'une variante génétique sur le risque de maladie</p> Signup and view all the answers

    Quel énoncé concernant les études GWAS est vrai ?

    <p>Elles révèlent de nouveaux gènes et allèles à risque.</p> Signup and view all the answers

    Tous les haplotypes identifiés dans les études GWAS ont un effet significatif sur le risque de maladie.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal du calcul de l'ampleur de l'effet d'un haplotype ?

    <p>Déterminer le pourcentage d'individus malades portant l'allèle à risque.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Génétique

    • Génétique = la discipline qui étudie les génomes. Il existe deux sous-disciplines : la génomique comparative (qui utilise des analyses bioinformatiques pour étudier l'évolution des génomes) et la génomique fonctionnelle (qui utilise des approches expérimentales pour déterminer la fonction des gènes).

    Nature chimique des gènes

    • Les gènes sont composés de facteurs transmissibles.
    • Mendel a établi des lois fondamentales de l'hérédité, en étudiant des plantes de petits pois, qui décrivent la transmission de facteurs des parents à la descendance.
    • La loi de disjonction décrit la transmission d'un seul facteur par les parents à leur descendance.
    • La loi de transmission/ségrégation indépendante décrit la transmission de différents facteurs indépendamment les uns des autres.
    • La nucléine, riche en phosphate et azote, mais dépourvue de soufre (contrairement aux protéines), a été identifiée comme constituant du noyau des leucocytes.
    • Friedrich Miescher a étudié les constituants chimiques du noyau des leucocytes.
    • La nucléine est un polymère de nucléotides.
    • L'ADN et l'ARN sont des acides nucléiques.

    Les acides nucléiques

    • Les acides nucléiques sont des polymères de nucléotides, qui sont associés selon leur polarité 5' -> 3'.
    • Il existe deux types d'acides nucléiques : l'ADN et l'ARN.
    • L'ADN est un polymère de désoxyribonucléotides, tandis que l'ARN est un polymère de ribonucléotides.
    • Les nucléotides sont composés d'une base azotée, d'un sucre (ribose ou désoxyribose), et d'un groupe phosphate.
    • Les bases azotées dans l'ADN sont l'adénine, la guanine, la cytosine et la thymine; l'uracile remplace la thymine dans l'ARN.

    Le phénomène de transformation des bactéries R -> S

    • Les bactéries S ont une capsule de polysaccharides, et les bactéries R ont une mutation les empêchant de la produire.
    • L'injection de bactéries S provoque la pneumonie, tandis que l'injection de bactéries R ne le fait pas.
    • L'injection d'un mélange de bactéries S mortes et de bactéries R vivantes provoque la pneumonie.
    • Avery et ses collaborateurs ont découvert que l'ADN et non les protéines était la substance responsable de la transformation génétique.
    • L'expérience démontre que l'ADN est le matériel génétique.

    Structure de l'ADN

    • L'ADN est composé de deux brins enroulés en une double hélice.
    • Les brins sont antiparallèles et complémentaires, avec l'appariement des bases suivant les règles d'appariement.
    • Le diamètre de la double hélice est d'environ 2,37 nm.

    Transmission et décodage de l'information génétique

    • La réplication de l'ADN est semi-conservative.
    • La réplication se produit dans le sens 5' -> 3'.
    • Les enzymes, les substrats et les précurseurs impliqués dans la réplication sont détaillés.
    • Les enzymes, les substrats et les précurseurs impliqués dans la transcription sont détaillés.
    • L'ARN polymérase est l'enzyme de la transcription.

    Traduction : organisation des ARNm et code génétique

    • L'ARNm chez les procaryotes peut être monocistronique ou polycistronique.
    • Les ARNm traduits chez les eucaryotes sont monocistroniques.
    • Le code génétique est dégénéré, quasi universel et déterminé par les aminoacyl-ARNt synthétases.

    Certains génomes ne sont pas constitués d'ADN bicaténaire

    • Le génome des virus peut être composé de simple brin d'ADN ou d'ARN, mono- ou bicaténaire.
    • Certaines formes à très grande taille présentent un ADN bicaténaire.
    • Le virus qui utilise l'ARN comme support d'information génétique est détaillé.

    Certains génomes ne sont pas constitués d'ADN bicaténaire

    • Le génome des virus peut être composé de simple brin d'ADN ou d'ARN, mono- ou bicaténaire.
    • Certaines formes à très grande taille présentent un ADN bicaténaire.
    • Le virus qui utilise l'ARN comme support d'information génétique est détaillé.
    • L'ADN monocaténaire et l'ARN des virus sont expliqués.

    Notions de génomique

    • La génomique est une discipline qui étudie les génomes, elle utilise des outils bioinformatiques et expérimentaux.
    • La taille du génome des bactéries varie avec les environnements, différente des tailles des génomes eucaryotes.

    Séquence des génomes

    • La stratégie “shotgun sequencing" est utilisée pour le séquençage des petits génomes.
    • La stratégie "clone par clone" est utilisée pour les grands génomes, en utilisant les plasmides BAC (Bacteriophage Artificial Chromosomes) pour organiser le séquençage en petites parties.

    L'amélioration des méthodes de séquençage de l'ADN

    • La méthode Sanger est basée sur la polymérisation de l'ADN à partir d'une amorce.
    • Les fragments sont marqués radioactivement ou fluorescent, analysés par électrophorèse et la séquence est déduite.
    • Les nouvelles technologies utilisent des fragments plus longs, et les séquençages sont réalisés en parallèle.

    Les séquences de type transposon des génomes eucaryotes

    • Les transposons sont des séquences d'ADN capables de se déplacer dans le génome.
    • Les transposons peuvent se déplacer par transposition réplicative ou conservative.
    • Plusieurs types de transposons existent : LINEs, SINEs et ERVs.

    Transposition réplicative de LINE-1 : modèle

    • Le processus de réplication du LINE-1 est décrit étape par étape, incluant la première étape de la coupure de la chaîne d'ADN, avec des enzymes clés impliquées.
    • La deuxième étape implique l'appariement de l'ARN du LINE-1 au brin d'ADN, suivi d'une transcription inverse pour créer un nouveau brin d'ADN.
    • La troisième étape décrit la séparation des brins et la complète synthèse de l'ADN.
    • Les étapes de réplication sont suivies du processus d'intégration dans le génome, avec la formation de deux copies du transposon.

    Réparation de l'ADN lors de coupures double-brin

    • Le principe est de prolonger l'une des extrémités 3' en utilisant un brin homologue comme matrice.
    • La recombinaison homologue permet le brassage génétique et la réparation de l'ADN.

    Plusieurs technologies de "ciseaux" moléculaires

    • CRISPR/Cas9 est une technologie de manipulation génétique qui utilise une enzyme (Cas9) et une petite séquence d'ARN (gRNA) pour cibler et couper l'ADN à un endroit spécifique.

    Généralités sur la reproduction des eucaryotes

    • La reproduction sexuée implique la méiose, qui conduit à la formation de gamètes haploïdes.
    • L'étape suivante de la reproduction sexuée est la reproduction sexuée.
    • Il existe une alternance entre cellules haploïdes et diploïdes dans le cycle de vie des organismes.
    • Les organismes eucaryotes possèdent 3 génomes: un génome nucléaire, un mitochondrial et un chloroplastique.
    • Le génome de la mitochondrie et du chloroplasme proviennent des endosymbiontes d'origine.

    La transmission méiotique des gènes

    • La loi de disjonction (ségrégation égale) de Mendel stipule que les allèles des gènes ségrégent indépendamment lors de la méiose.
    • Le polyhybridisme implique la transmission de plusieurs gènes à la fois.

    Monohybridisme chez un pluricellulaire

    • Le principe en drosophile (ou insectes) pour déterminer le principe de la ségrégation égale avec croisement entre la drosophile aux ailes normales et celle qui a les ailes vestigiales. La méthode du "test-cross" pour un gène donné permet de comprendre le passage des allèles des parents à leurs descendants.

    L'hérédité cytoplasmique

    • L'anomalie phénotypique est due à une mutation dans un gène mitochondrial, qui cause le dysfonctionnement des mitochondries.

    Un cas de "fausse hérédité" : les prions

    • Les prions sont des protéines qui peuvent se replier de manière incorrecte.
    • Ces protéines anormalement pliées peuvent s'accumuler dans le cerveau et entraîner des maladies neurodégénératives.

    Identification des gènes associés aux maladies multifactorielles

    • La stratégie "Common-disease-common-variant" pour étudier les maladies multifactorielles, par études GWAS (genome-wide association studies).
    • Les études GWAS identifient les SNPs (single nucleotide polymorphisms) avec une fréquence élevée dans la population des individus malades.

    Analyse

    • Le "lod score" est une mesure statistique pour évaluer la vraisemblance d'une liaison génétique.
    • Le taux de recombinaison peut varier entre les genres et le long des chromosomes.

    Les marqueurs génétiques moléculaires (ou anonymes)

    • Les marqueurs génétiques moléculaires sont des régions d'ADN qui présentent un polymorphisme (des différences de séquences) entre les individus.
    • Les SSLPs (simple sequence length polymorphisms) comme les microsatellites et les minisatellites sont des marqueurs utiles pour la cartographie génétique. Ils sont utilisés dans les études de séquençage du génome.
    • L'étape du génotypage permet de déterminer si les individus d'une famille portent un allèle donné ou pas.

    Clonage des gènes Pho

    • Le clonage des gènes PHO permet d'identifier les gènes qui contrôlent l'expression de PHO5 en utilisant une technique de complémentation.
    • Cette technique consiste à identifier les produits des gènes qui doivent être présents pour obtenir un phénotype sauvage.
    • Le clonage par complémentation permet de récupérer des fragments du génome qui contiennent le gène d'intères.

    Établissement des relations d'épistaticité

    • L'épistaticité est le phénomène où l'expression ou la fonction d'un gène est influencée par un autre gène.
    • L'épistaticité entre des gènes peut être analysée en construisant des individus doubles mutants.
    • L'épistaticité réfère aux interactions et contrôles entre des gènes.

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    Description

    Testez vos connaissances sur les technologies de knockout génique et les méthodes de séquençage de l'ADN. Ce quiz couvre des techniques récentes telles que la recombinaison homologue et l'utilisation de ciseaux moléculaires. Préparez-vous à associer des termes et à explorer les avantages des différentes approches!

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