Structures des acides nucléiques

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1)	Les bases pyrimidiques et puriques des acides nucléiques
	Le noyau pyrimidine est présent dans l’uracile, la thymine et la cytosine
	Le noyau purine est présent dans l’adénine et la guanine.
	Présentent des dérivés en particulier méthylés.
	Elles absorbent plus fortement à 260 nm qu’à 280 nm.
	Elles sont dépourvues de liaisons N-H.

2)	Les nucléosides:
	Possèdent une base purique ou pyrimidique
	Possèdent un sucre: le ribose ou le 2’-désoxy-ribose
	La liaison base-ose est généralement alpha N-osidique
	Les nucléosides avec une base pyrimidique sont: l’uridine, la cytidine et la thymidine
	Les nucléosides avec une base purique sont: l’adénosine et la guanosine

3)	Les nucléotides
	Ils possèdent: une base (purique ou pyrimidique), un ose et de l’acide phosphorique
	Les nucléosides après phosphorylation (généralement en -5’ de l’ose) sont transformés en nucléotides correspondants
	Dans l’adénosine 5’-triphosphate, il existe des liaisons esters phosphoriques de type: [=P(O)-O-P(O)=].
	A pH neutre (pH = 7), les groupements phosphates des nucléotides sont ionisés et présentent des charges électriques négatives
	Les nucléotides résultent de la formation d’une liaison ester entre l’ose du nucléoside et l’acide phosphorique

4)	Les polynucléotides
	A. Ils comportent des liaisons phosphodiester
	B. Par convention, leur lecture s’effectue dans le sens 5’à 3’
	C. L’extrémité 3’ comporte un groupement phosphate
	D. Dans un polynucléotide circulaire, l’extrémité -3’ du sucre ne présente pas de groupe -OH libre
	E. Ils comportent des charges négatives à pH = 7 provenant des groupements ionisés phosphates

5)	Soit le trinucléotide (à désoxyribose) suivant : 5’ -CTG- 3’
	La séquence trinucléotidique complémentaire (à désoxyribose) est : 5’ -CAG- 3’
	L’extrémité -5’ n’est pas phosphorylée
	Il peut être clivé par des exonucléases
	L’extrémité -3’ est libre (-OH).
	Il comporte deux groupements phosphodiesters

6)	La double hélice de l’ADN comporte
	Des liaisons hydrogène
	Des bases pyrimidiques
	Des groupements phosphates
	Des bases puriques inhabituelles comme l'hypoxanthine.
	Des groupements phosphodiesters

7)	La double hélice de l’ADN:
	Comporte deux chaînes (ou brins) d’ADN antiparallèles
	Le nombre de liaisons hydrogène pour le couple A-T est de 2.
	Le nombre de liaisons hydrogène pour le couple G-C est de 2.
	La complémentarité est imposée par la formation de liaisons hydrogène entre les bases des deux brins d’ADN.
	L’élévation de température rompt les liaisons hydrogène entre les bases.

8)	Dans le modèle de la double hélice de l’ADN (selon Crick et Watson):
	L’enroulement de l’hélice se fait dans les sens des aiguilles d’une montre (hélice droite).
	Le pas de l’hélice est de 10 nm.
	Les appariements entre les bases A et T, G et C mettent en jeu des liaisons hydrogène.
	La longueur des segments de l’ADN s’expriment en paires de bases ou en kilopaires de bases.
	Il existe 10 paires de bases par tour de spire.

9)	Le brin sens d’ADN.
	Contient quatre bases possibles: adénine, cytosine, guanine et thymine.
	Est appelé également brin codant.
	Est complémentaire du brin anti-sens (ou brin -).
	Est lu dans la direction 5’vers 3’ par l’ARN-polymérase ADN dépendante.
	Est lu dans la direction 3’ vers 5’ par l’ADN-polymérase ADN dépendante lors de la réplication.

10)	Les propriétés physico-chimiques de l’ADN bicaténaire (ou ADN double-brin):
	Le chauffage d’une solution d’ADN entraîne une élévation de l’absorption à 260 nm.
	La température à laquelle survient la séparation des chaînes est la température de fusion (Tm).
	La température de fusion augmente fortement avec une augmentation du pourcentage de paires AT dans l’ADN bicaténaire.
	Les deux brins d’ADN peuvent s’hybrider à nouveau quand la température est abaissée.
	Les brins d’ADN après fusion sont monocaténaires (ou simples brins).

11)	L’hybridation moléculaire:
	Correspond à l’appariement de séquences polynucléotidiques selon la règle de complémentarité A et T, G et C.
	Ne se réalise qu’entre des brins monocaténaires d’ADN ou d’ARN, et ne permet pas la constitution d’hybrides d’ADN et d’ARN.
	Permet l’exploration de l’ADN génomique par des sondes moléculaires (Southern Blot).
	Peut se réaliser entre un produit d’amplification PCR et une sonde oligonucléotidique, mais elle nécessite la transformation préalable en ADN monocaténaire du produit PCR.
	Le non-appariement entre brins monocaténaires peut entraîner la formation de boucles au niveau des portions de brin non appariées.

12)	Les acides ribonucléiques (ARN):
	Les bases sont: l’uracile, la cytosine, l’adénine et la guanine.
	Les ARN sont monocaténaires (ils comportent une seule chaîne) mais peuvent présenter des segments avec des interactions entre des bases d’une seule chaîne.
	Dans certains ARN, des bases inhabituelles peuvent être présentes, ainsi dans les ARN de transfert, la thymine est présente et l’hypoxanthine est absente.
	Les cellules contiennent principalement les ARN suivants: de transfert, ribosomiques, messagers, et nucléaires (« ou small nuclear RNAs »).
	L’enchaînement entre les nucléotides constitutifs des ARN est réalisé selon des groupements phosphodiesters 5’ à 3’.

13)	Les ARN de transfert:
	Possèdent à leur extrémité -5’, une boucle avec une séquence de trois nucléotides (ou triplet) qui est l’anticodon du codon correspondant de l’ARN messager.
	Interviennent dans la biosynthèse protéique comme adaptateurs entre l’ARN messager et les acides aminés.
	Possèdent généralement plusieurs bases inhabituelles (thymine par exemple).
	Présentent une extrémité -5’ phosphorylée.
	Présentent une extrémité non phosphorylée -3’ dont la séquence est : -CCA(OH).

14)	Les ARN ribosomiques (ou rRNA):
	Sont hétérogènes en taille avec des grands rRNAs et des petits rRNAs.
	La taille des rARNs varient selon leur appartenance eucaryote ou procaryote.
	Les eucaryotes présentent un ARN 18 S dans la petite sous-unité (40 S).
	Les eucaryotes présentent un ARN 16 S dans la petite sous-unité (40 S).
	La grosse sous-unité (60 S) contient trois rRNAs : 5 S, 5,8 S et 28 S.

15)	La réplication de l’ADN:
	Se déroule avant la division cellulaire proprement dite.
	Nécessite l’élongation de l’ADN.
	Est semi-conservatrice.
	Est unidirectionnelle à partir du point d’origine de la réplication.
	Fait intervenir des ADN polymérases ADN-dépendantes.

17)	L’élongation de l’ADN lors de la réplication de l’ADN:
	Est catalysée par des ADN polymérases ADN dépendantes.
	Se fait nécessairement au contact d’un brin-matrice préexistant, servant de modèle.
	Nécessite la présence d’un brin-amorce et qui est allongé à partir de son extrémité -5’.
	Le brin-matrice servant de modèle est lu dans le sens 3’ à 5’.
	Nécessite la présence de désoxynucléosides 5’-triphosphates (ou dNTPs).

18)	Les ADN polymérases utilisées par la replication de l’ADN:
	Leur action nécessite l’intervention préalable d’une hélicase permettant le déroulement de l’hélice d’ADN.
	Nécessitent généralement une amorce d’ARN synthétisée par une RNA polymérase (primase).
	Ne nécessitent pas la présence de sels de magnésium.
	Est souvent assortie d’une activité 3’ à 5’ exonucléase destinée à augmenter la fidélité de la réplication.
	L’obligation d’édition des ADN polymérases-ADN dépendantes correspond à une vérification de la base ajoutée en 3’ du brin allongé.

19)	Les modifications post-réplicationnelles de l’ADN
	Comprennent chez les eucaryotes la méthylation des cytosines des doublets CG.
	La méthylation des cytosines peut être repérée par des enzymes de restriction.
	Les cytosines méthylées peuvent être transformées par désamination oxydative en thymine.
	Les dinucléotides CG constituent souvent des points chauds de mutation.
	La désamination de la cytosine non méthylée donne de l’adénine.

20)	Les endonucléases ou enzymes de restriction :
	Permettent l’introduction d’un DNA étranger dans un vecteur.
	Catalysent l’hydrolyse de liaisons phosphodiesters.
	Le site de reconnaissance et le site de coupure sont éloignés pour les enzymes de type II.
	Clivent généralement l’ADN au niveau de sites palindromiques.
	Sont extraites des bactéries.

21)	Les exonucléases et les activités exonucléasiques :
	Attaquent l’ADN à l’une des ses extrémités, soit en -5’, soit en -3’.
	L’ADN polymérase I de E. Coli possède une activité exonucléasique 5’ vers 3’.
	L’activité exonucléasique 3’ vers 5’ de l’ADN polymérase I de E. Coli est responsable de la fonction d’édition de l’enzyme.
	Les enzymes de restriction présentent généralement une activité exonucléasique associée à l’activité endonucléasique.
	Les ARN polymérases ne possèdent pas d’activité exonucléasique 3’ à 5’.

22)	Les sites de restriction :
	Sont distribués au hasard le long de la molécule de l’ADN.
	Permettent de définir les polymorphismes de restriction.
	Peuvent être modifiés par la méthylation de certaines bases présentes sur le site (par exemple : cytosine).
	Une mutation ponctuelle dans la molécule de l’ADN peut créer ou supprimer un site de restriction.
	Après clivage par une enzyme de restriction, les extrémités des fragments d’ ADN produits sont dites franches et non dites cohésives.

23)	Soit la séquence suivante d’ADN: 5’-ATTCTCAGCTA-3’. La séquence d’ADN complémentaire est:
	3’ TTAGAGTCATT 5’.
	3’ TAAGAGTCGAT 5’.
	3’ TAAGAGAGTTA 5’.
	3’ TAAGAGTCGTT 5’.
	3’ TTAGAGTCGAT 5’.

24)	Dans les séquences suivantes (présentées dans le sens 5’ à 3’), une est palindromique. Laquelle ?
	GGTACGTAGC CCATGCATCG
	GCTAGGTAGC CGATCCATCG
	GCTTCGTAGC CGAAGCATCG
	GCTACGTAGC CGATGCATCG
	GGTTTGTAGC CCAAACATCG

25)	L’hybridation moléculaire entre des brins d’ADN monocaténaires et préalablement bicaténaires:
	Est indépendante de la température.
	N’est réalisable qu’avec des ADN monocaténaires en solution.
	Est peu sensible au changement ponctuel de bases dans les brins d’ADN à apparier.
	Est basée sur la relation de complémentarité des bases: G:C et A:T.
	Est chimiquement une réaction irréversible puisqu’elle nécessite une dénaturation de l’ADN.

26)	Parmi les structures et propriétés de différents ARNs:
	Les ARN messagers présentent une durée de vie supérieure aux autres types d’ARN.
	Les ARN ribosomiques n’interviennent pas dans la reconnaissance du site d’initiation de la traduction sur l’ARN messager.
	Les petits ARN nucléaires (snARN) jouent un rôle essentiel dans la maturation des ARN messagers.
	Sont dénués quelque soit le type d’activité enzymatique.
	Possèdent une majorité de structures comprenant des doubles hélices.

28)	Parmi les propositions suivantes concernant les ARN ribosomiques (rARN) chez les eucaryotes:
	La sous-unité ribosomique 60 S contient trois rARN: 5 S; 5,8 S et 28 S.
	La sous-unité ribosomique 40 S contient un rARN: 16 S.
	Les rARN sont les constituants uniques des ribosomes chez les eucaryotes.
	La sous-unité ribosomique 60 S contient moins d’une dizaine de protéines ribosomiques.
	La sous-unité ribosomique (40 S) contient 2 rARN: 5 S et 5,8 S.

29)	Parmi les séquences nucléotidiques d’ADN double-brin à 6 paires de bases suivantes, quelle est celle qui présente une symétrie inversée ou palindromique ?:
	GTAAGC CATTCG
	CAAGCT GTTCGA
	GTTAAC CAATTG
	CGTAAC GCATTC
	CACGCT GTGCGA

30)	Parmi les caractéristiques générales de la réplication de l’ADN chez les procaryotes, quelle est la proposition vraie ?
	Elle nécessite la présence de nucléosides triphosphates: ATP, UTP, TTP et GTP.
	Elle ne nécessite pas la présence de cations divalents (Mg2+ en particulier).
	La propagation de la réplication est uni-directionnelle.
	Elle se fait dans le sens: 3’ à 5’.
	Elle ne se déroule pas avec la même vitesse pour les deux brins d’ADN bicaténaire séparés.

31)	La réplication de l’ADN chez les procaryotes:
	Se déroule dans le sens 3’ à 5’ pour chacun des deux brins.
	Nécessite la présence d’amorces d’ARN synthétisées par les ADN polymérases I ou III.
	L’hydrolyse des amorces d’ARN est liée aux propriétés exonucléasiques 5’ à 3’ des ADN polymérases.
	Les ADN polymérases (I et III) possèdent une activité ligase constante.
	Ne nécessite que l’intervention des ADN polymérases I et III.

32)	La réplication de l’ADN chez les eucaryotes:
	A. Est monodirectionnelle.
	B. Est continue pour les deux brins d’ADN.
	C. Se déroule avec des amorces d’ARN.
	D. Est complémentaire, antiparallèle, dans le sens 3’ à 5’.
	E. Elle ne présente qu’un point d’initiation dans un même chromosome.