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12.E : Applications modernes de la génétique microbienne (exercices)

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    12.1 : Les microbes et les outils du génie génétique

    La science de l'utilisation des systèmes vivants au profit de l'humanité s'appelle la biotechnologie. Techniquement parlant, la domestication des plantes et des animaux par le biais de pratiques agricoles et de sélection est un type de biotechnologie. Cependant, dans un sens contemporain, nous associons la biotechnologie à la modification directe de la génétique d'un organisme afin d'obtenir des caractères souhaitables par le biais du génie génétique.

    Choix multiples

    Lequel des éléments suivants est requis pour réparer le squelette phosphodiester de l'ADN lors du clonage moléculaire ?

    1. ADNc
    2. transcriptase inverse
    3. enzymes de restriction
    4. ADN ligase
    Réponse

    D

    Tous les procédés suivants sont utilisés pour introduire des molécules d'ADN dans les cellules bactériennes, sauf :

    1. transformation
    2. transduction
    3. transcription
    4. conjugaison
    Réponse

    C

    L'enzyme qui utilise l'ARN comme matrice pour produire une copie d'ADN est appelée :

    1. une enzyme de restriction
    2. ADN ligase
    3. transcriptase inverse
    4. ADN polymérase
    Réponse

    C

    Lors du dépistage en bleu-blanc, que représentent les colonies bleues ?

    1. cellules n'ayant pas absorbé le vecteur plasmidique
    2. cellules contenant des plasmides recombinants contenant un nouvel insert
    3. cellules contenant des vecteurs plasmidiques vides
    4. cellules dotées d'un gène lacZ non fonctionnel
    Réponse

    C

    Le plasmide T i est utilisé pour introduire des gènes dans :

    1. cellules animales
    2. cellules végétales
    3. bactériophages
    4. Cellules E. coli
    Réponse

    B

    Vrai/Faux

    La recombinaison est un processus qui n'est généralement pas observé dans la nature.

    Réponse

    faux

    Il est généralement plus facile d'introduire de l'ADN recombinant dans des cellules procaryotes que dans des cellules eucaryotes.

    Réponse

    vrai

    Remplissez le champ vide

    Le processus d'introduction de molécules d'ADN dans les cellules eucaryotes s'appelle ________.

    Réponse

    transfection

    Réponse courte

    Nommez trois éléments incorporés dans un vecteur plasmidique pour un clonage efficace.

    Quand un scientifique voudrait-il créer une banque d'ADNc au lieu d'une bibliothèque génomique ?

    Quel est l'avantage de générer une bibliothèque génomique en utilisant des phages plutôt que des plasmides ?

    Pensée critique

    La biotechnologie est-elle toujours associée au génie génétique ? Expliquez votre réponse.

    Qu'est-ce qui est le plus efficace : le clonage à extrémité directe ou le clonage à extrémité rémanente ? Pourquoi ?

    12.2 : Visualisation et caractérisation de l'ADN

    La recherche d'un gène d'intérêt dans un échantillon nécessite l'utilisation d'une sonde d'ADN monocaténaire marquée par une balise moléculaire (généralement de la radioactivité ou de la fluorescence) capable de s'hybrider avec un acide nucléique monocaténaire complémentaire présent dans l'échantillon. L'électrophorèse sur gel d'agarose permet de séparer les molécules d'ADN en fonction de leur taille. L'analyse du polymorphisme de la longueur des fragments de restriction (RFLP) permet de visualiser par électrophorèse sur gel d'agarose des variants distincts d'une séquence d'ADN.

    Choix multiples

    Quelle technique est utilisée pour séparer les fragments de protéines en fonction de leur taille ?

    1. électrophorèse sur gel de polyacrylamide
    2. Southern Blot
    3. électrophorèse sur gel d'agarose
    4. réaction en chaîne par polymérase
    Réponse

    UN

    Quelle technique utilise la digestion par enzyme de restriction suivie d'une électrophorèse sur gel d'agarose pour générer un profil de bandes à comparer à un autre échantillon traité de la même manière ?

    1. qPCR
    2. RT-PCR
    3. RFLP
    4. 454 séquençage
    Réponse

    C

    Toutes les techniques suivantes impliquent l'hybridation entre des molécules d'acides nucléiques monocaténaires, sauf :

    1. Analyse Southern Blot
    2. Analyse RFLP
    3. analyse Northern Blot
    4. analyse par microarray
    Réponse

    B

    Remplissez le champ vide

    La technique __________ blot est utilisée pour trouver un fragment d'ARN dans un échantillon qui est complémentaire à une sonde d'ADN.

    Réponse

    nordique

    L'étape de PCR au cours de laquelle la molécule matrice bicaténaire devient monocaténaire est appelée _____________.

    Réponse

    dénaturation

    La méthode de séquençage impliquant l'incorporation de DDNTP s'appelle __________.

    Réponse

    Séquençage de Sanger, méthode didésoxy ou méthode de terminaison de chaîne

    Vrai/Faux

    Lors de l'électrophorèse sur gel d'agarose, l'ADN sera attiré vers l'électrode négative.

    Réponse

    faux

    Réponse courte

    Pourquoi est-il important qu'une sonde d'ADN soit marquée par une balise moléculaire ?

    Lors de la séparation stricte des protéines en fonction de leur taille, pourquoi l'exposition au SDS est-elle d'abord requise ?

    Pourquoi l'ADN polymérase utilisée lors de la PCR doit-elle être thermostable ?

    Pensée critique

    Supposons que vous travailliez dans un laboratoire de biologie moléculaire et que vous éprouviez des difficultés à effectuer la PCR avec succès. Vous décidez de vérifier le protocole PCR programmé dans le thermocycleur et de découvrir que la température de recuit a été programmée pour être de 65 °C au lieu de 50 °C, comme vous l'aviez prévu. Quels seraient les effets de cette erreur sur la réaction de PCR ? Reportez-vous à la Figure 12.2.8.

    Quel est l'avantage de l'analyse par microréseau par rapport à l'analyse par transfert nordique pour surveiller les modifications de l'expression génique ?

    Quelle est la différence entre la PCR par transcriptase inverse (RT-PCR) et la PCR quantitative en temps réel (qPCR) ?

    12.3 : Méthodes du génome entier et applications industrielles

    Les progrès de la biologie moléculaire ont conduit à la création de domaines scientifiques entièrement nouveaux. Parmi ceux-ci figurent des domaines qui étudient les aspects du génome entier, collectivement appelés méthodes du génome entier. Dans cette section, nous donnons un bref aperçu des domaines du génome entier que sont la génomique, la transcriptomique et la protéomique.

    Choix multiples

    La science qui consiste à étudier l'ensemble des molécules d'ARNm produites par les cellules, permettant aux scientifiques de surveiller les différences dans les modèles d'expression génique entre les cellules, est appelée :

    1. génomique
    2. transcriptomique
    3. protéomique
    4. pharmacogénomique
    Réponse

    B

    La science qui consiste à étudier des fragments génomiques provenant de communautés microbiennes, qui permet aux chercheurs d'étudier les gènes d'un ensemble d'espèces multiples, est appelée :

    1. pharmacogénomique
    2. transcriptomique
    3. métagénomique
    4. protéomique
    Réponse

    C

    L'insuline produite par la technologie de l'ADN recombinant est

    1. une combinaison d'E. coli et d'insuline humaine.
    2. identique à l'insuline humaine produite dans le pancréas.
    3. moins cher mais moins efficace que l'insuline porcine pour traiter le diabète.
    4. conçu pour être plus efficace que l'insuline humaine.
    Réponse

    B

    Remplissez le champ vide

    L'application de la génomique pour évaluer l'efficacité et la sécurité des médicaments sur la base d'informations provenant de la séquence génomique d'un individu s'appelle ____________.

    Réponse

    pharmacogénomique ou toxicogénomique

    Un gène dont l'expression peut être facilement visualisée et surveillée est appelé ________.

    Réponse

    gène reporter

    Vrai/Faux

    L'interférence de l'ARN n'influence pas la séquence de l'ADN génomique.

    Réponse

    vrai

    Réponse courte

    Si toutes les protéines cellulaires sont codées par les gènes de la cellule, quelles informations la protéomique fournit-elle et que la génomique ne peut pas fournir ?

    Pensée critique

    Quels sont les avantages du clonage de gènes humains dans des bactéries pour traiter des maladies humaines causées par des carences spécifiques en protéines ?

    12.4 : Génie génétique : risques, avantages et perceptions

    De nombreux types de génie génétique ont apporté des avantages évidents avec peu de risques apparents. Cependant, de nombreuses applications émergentes du génie génétique sont beaucoup plus controversées, souvent parce que leurs avantages potentiels sont liés à des risques importants, réels ou perçus. C'est certainement le cas de la thérapie génique, une application clinique du génie génétique qui pourrait un jour permettre de guérir de nombreuses maladies, mais qui reste encore largement une approche expérimentale du traitement.

    Choix multiples

    À quel moment la FDA peut-elle arrêter le développement ou l'utilisation de la thérapie génique ?

    1. sur présentation d'une demande IND
    2. pendant les essais cliniques
    3. après la fabrication et la commercialisation du traitement approuvé
    4. toutes les réponses sont correctes
    Réponse

    D

    Remplissez le champ vide

    _____________ est un vecteur viral couramment utilisé en thérapie génique pour introduire un nouveau gène dans un type de cellule spécifiquement ciblé.

    Réponse

    Adénovirus

    Réponse courte

    Décrivez brièvement les risques associés à la thérapie génique à base de cellules somatiques.

    Pensée critique

    Comparez les questions éthiques liées à l'utilisation de la thérapie génique des cellules somatiques et de la thérapie génique germinale.