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Partiel de BIOLOGIE CELLULAIRE B57
Université: Université de Toulon, Faculté des Sciences et
Techniques
Diplôme : Licence 3 Biologie
Date: Partiel 2017- 2ième session
Durée: 2h00
Enseignant : M. Molmeret
Donnez des réponses aussi complètes et précises que
possible.
Question 1 (9 points) : Décrivez les grandes étapes du
développement cancéreux et illustrez votre texte avec des schémas
légendés.
Question 2 (5 points) : Quels sont les rôles physiologiques de
l'apoptose? Donnez des exemples précis dans chaque cas.
Question 3 (3 points) : Quelles sont les 6 conditions de la
cancérigénèse?
Question 4 (3 points); Donnez un exemple de dérégulation du
cycle cellulaire au niveau de la transition G2/M suite à un
endommagement de !'ADN par les UV. Illustrez votre texte avec un
schéma légendé
1
1-
-
'-- - -------------------------------------
Contrôle Terminal de Métabolisme (B51) première session 5
Janvier 2017
Aucun document n'est autorisé. La calculatrice est
interdite.
Vous devez rédiger entièrement le sujet de synthèse selon les
consignes qui vous ont été données en cours.
Sujet 1 CIS.
Le flux métabolique. Vous illustrerez vos propos d'exemples
pré-
1
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Contrôle Terminal de Métabolisme (B51) seconde . session Juin
2017
Aucun document n'est autorisé. La calculatrice est
interdite.
Vous devez rédiger entièrement le sujet de synthèse selon les
consignes qui vous ont été données en cours.
Sujet 1 : Le foie est un organe à la disposition de l'organisme.
Vous illustrerez vos propos d'exemples précis.
1
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L3 Sciences de la Vie Universiœ-de-io--ulon
27 juin 2017
Examen de B54 « Neurophysiologie et physiologie hormonale »
Durée : 3 h - Documents et calculatrices interdits
Les deux sujets doivent être rédigés sur deux copies doubles
séparées
I. Sujet rédigé de physiologie hormonale (8 points, th
environ)
Les hormones qui participent à la procréation Une diversité
d'hormones assure la gestation, la parturition et la lactation ;
vous présenterez les différentes hormones qui y participent et
préciserez le(s) rôle(s)qu'elles jouent dans chacune de ces
fonctions.
Votre exposé sera composé d'un texte structuré et illustré de
schémas fonctionnels.
II. Etude de document de neurophysiologie (12 points, 2h
environ)
Le tableau ci-dessous décrit quelques-unes des nombreuses
pathologies qui peuvent affecter le système visuel.
Achromatognosie Perte de la vision des couleurs ( avec rétine
normale) Achromatopsie Absence totale de vision des couleurs,
associée à une forte
photophobie et une acuité visuelle réduite (
-
UNIVERSITE DE TOULON UFR Sciences et Techniques
JANVIER 20 I 7
Licence SV 3• année
Examen de B54 : Neurophysiologie et Physiologie Hormonale
Durée de l'épreuve : 2h Rédiger les deux sujets sur deux copies
doubles séparées
Machine à calculer et documents non autorisés
l. Sujet de neurophysiologie (P. Giraudet, 13 points, lh15mn
environ)
Vous présenterez les différents phénomènes neurophysiologiques
qui ont lieu dans votre système nerveux entre le moment où un ami
vous dicte son numéro de téléphone et celui où vous finissez de le
noter sur une feuille de papier.
Votre exposé doit être organisé (avec un plan apparent),
correctement rédigé, et illustré par tous les schémas
appropriés.
li. Sujet de physiologie hormonale (F. Gaudin, 7 points, 45 mn
environ)
La Procréation
Dans le cadre de la législation et sous contrôle médical, une
interruption de grossesse peut être réalisée par traitement médical
par absorption de RU486.
Expliquez le mode d'action du RU486 en tant que contragestif à
partir de l'exploitation des documents, de la mise en relation des
informations extraites et de vos connaissances.
~-~ - --------------------------
:::- tJO ...J
'J1 120 ., "O ö !!i 100 ,p 2
i ªº
.::-- :..,
7 t o '6
6 lii e: O) -~ a.
Les hormones ovariennes sont éliminées dans l'urine sous forme
de prégnandiol pour la progestérone et de phénostéroïdes pour les
œstrogènes .
40
20
w • • • phénostéroides "' - "' I- w .
w "' 1/' -prégnand,ol "' zO o"' J "' i~ ZJ-
(\ o:, í ' (.) ., WW . !:..B. . I . .. ~ . /·t , ',j ... - ' . t
' . . I I . . -
~ J lJ ~ .. - - ··~ "' ô
s:l
... ô s:l
e,
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---~-----
document 1 d'urine
estimation des concentrations d'hormones ovariennes par
analyse
Page I sur 2
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- UNIVERSITÉ -DE TOULON
Année universitaire 2016 / 2017
Session 1 UFR Sciences et Techniques
- Examen de BSS - L3 Sciences de la Vie
L'usage de la calculatrice n'est pas autorisé. Seuls les
documents fournis sont autorisés. Ce sujet comporte 4 pages. Il
sera remis dans la copie.
I- (2 points)
Définir les termes bathochrome et hypochrome (UV-Visible).
II- (14 points)
Soit un composé de formule brute C9H10Ü3. A partir des spectres
fournis, trouver sa structure.
1/ Présenter les données RMN sous forme de tableau et justifier
les résultats obtenus en IE-SM (picsàmlzl66, 135,121,
106,91,77et39).
2/ Que signifie IE-SM ? Sur le spectre, un pic à miz 167
apparaît. Quelle est son origine et son intensité par rapport au
pic à miz 166 ?
3/ Tracer les spectres DEPT 45, 90 et 135 théoriques de cette
molécule.
Spectre IR:
35
30
Q)
g 25 "' - .E Cl)
e "' 20 ¡.::
15
10
I
I j l I\ \I I 1,J I li I I i ~ ~ ~
~I ~ ~
3500 3000 2500 2000 1500 1000
Wavenumber (cm-1)
-
Spectre RMN 1H (500 MHz, CDCh) : 3H
'" I
i¡i¡ I j
__ ) \J ~l ---·
''"
Gi!s BIJ sBs
--~L__J~---
2H
1H 'J I 1 h 1 n g ~ 4 ~ I o
Spectre 13C- RMN (125 MHz, CDCh):
130.3
114.0
55.2
40.0
178.1
158.8 125.2
~ ..... "T ... .. I"
160 140 do 1 ÖD sb o
-
Spectre IE-SM:
100 1.21
90
80 166 ' 70
60
5
40
30
20
77 91 10 ,
39 106 135 148 '
, , o
1 O 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
MIZ
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III- (4 points)
1/- Attribuer les signaux de a à g (annoter directement le
spectre et indiquer au-dessus de chaque signal du spectre
horizontal la lettre du ou des 1H correspondants). Attention, un
signal peut en cacher un autre ...
2/ Donner un nom à ce spectre.
•· I IO
o
o
l:. .. . ••
j I
• ·" ,., " ·~ •
i I~, w , 4'1 i ,$ir=~ ¡ I I I I I I s ... o 3.5 3.0 ?.S ?.O 1.
5 l. o 0.5 CIPJ,,t
-
Examen d'enzymologie 2 (B56) Analyse cinétique et structurale de
l'acétoacétyl-coA
réductase et évolution dirigée Contrôle Terminal 201 7 session
2
L'acétoacétyl-coA réductase NADPH dépendant (PhaB) est une
enzyme clef dans la production du poly(3-hydroxy)butyrate
P(3HB)chez Ralstonia eutrophia: elle permet de réduire une fonction
cétone en hydroxyle par oxydation du NADPH (de AcAc-coA vers
hydroxyAc-Ac-coA). La voie de produc- tion du P(3HB) à partir
d'acétyl-coA, qui nécessite trois enzymes a été utilisé de façon
importante dans la production par voie microbiologique des
bioplastiques à base de P(3HB). L'amélioration de l'efficacité
d'une ou de toutes les enzymes de cette voie est un moyen
d'améliorer la production de ces bioplastiques (1,2).
PhaR H16_.A1440
Î PhaY1 H16 A2251 PhaP2 PHG202 o
2x )l CoA
I PhaA • H16_A1438
OHO OHO Ol'iO
~O~O~Ol'i
Plla81 H18.)11~38
PhaZ2 H16 A2862
Ol'i o ~CoA
PhaC1 H18 A1437
8k18 H18_A1~S
PhaC2 H16 A2003
OH O
·-f-o~• Poly (R·(-)·3·hydroxybutyrale)
(PHB)
FIGURE 1 - Voie de production des polyhydroxydroxybutyrate chez
Ralstonia eutrophia (2) (2)
1
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Partie I : Cinétique de la NADPH dépendant acétoacétylcoA
réductase (1)
Les figures 1 et 2 donnent les résultats des mesures de vitesse
initiale de réaction en présence des substrats NADPH et
acéto-acétylcoA avec ou sans le produit de réaction NADP+.
Question 1 : Analyser ces résultats.
Partie II : Analyse structurale et évolution dirigée (1)
Afin d'obtenir des enzymes plus actives, des mutations
aléatoires ont été réalisées. Une analyse ci- nétique et
structurale des mutants a été réalisée. Compte tenu de la précision
des résultats et du contexte, de petites variations dans les
constantes cinétiques seront considérées comme significa-
tives.
Question 1 : Analysez les résultats cinétiques sur ces deux
mutants à partir de la figure 3.
Les structures de l'enzyme en présence et en absence des
produits de la réaction ont été obtenues par cristallographie aux
rayons X. Les résultats obtenus et la position des mutations sont
indiquées dans la figure 4.
Question 2 : Analysez ces résultats de structure
Partie III : Conclusion
Faire une conclusion sur l'ensemble des résultats
RÉFÉRENCES:
(l)Ken'ichiro Matsumoto,a,b Yoshikazu Tanaka,c,d Tsuyoshi
Watanabe,a,b Ren Motohashi,a Koji Ikeda,c Kota Tobitani,a Min
Yao,c,d Isao Tanaka,c,d Seiichi Taguchi (2013) Directed Evolution
and Structural Analysis of NADPH-Dependent Acetoacetyl Coenzyme A (
Acetoacetyl-CoA) Reductase from Ralstonia eutropha Reveals Two
Mutations Responsible for Enhanced KineticsApplied and En-
vironmental Microbiology 79(19) : 6134-6139
(2)Anne Pohlmann, Wolfgang Florian Fricke, Frank Reinecke,
Bernhard Kusian, Heiko Liesegang, Rainer Cramm, Thomas Eitinger,
Christian Ewering, Markus Pötter, Edward Schwartz, Axel Stritt-
matter, Ingo Vos zlig, Gerhard Gottschalk, Alexander Steinbüchel,
Bärbel Friedrich Botha Bowien (2006) Genome sequence of the
bioplastic-producing "Knallgas" bacterium Ralstonia eutropha H16
Nature Biotechnology 24, 1257 - 1262
2
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J0 en s.µM-1 1 M-1 (NADPH) enµ
0,033 0,0033 1 en µM-1 0,4 31,07 8,89 (AcAc-coA)
0,04 13,63 3,53
TABLE 1 - Valeurs des inverses des vitesses initiales et des
concentrations en substrats obtenus pour l'étude cinétique de
l'enzyme NADPH dépendante Acétoacétyl-coA rédutase (0,005
µM)(l)
1/1\'lo INA/J/'il, ¡1\';\/J/'th INAl!l'tl, IN1I/J/'th
1;¡v¡,,
IAA/J/'tlo IN/1/J/'tl,
IN.1/J/'tl, INA/J/'tl,
IN1I/J/'tlo IN1I/J/'tl,
IN1I/J/'tl, INA/J/'tl,
1/l!l,·!1,· - mA¡,, i/IN /I/J/'111,
Effet NADP qur la fixation de AcAc-coA Effet de NADP I sur la
fixation de NADPH
FIGURE 2 - Analyse de l'inhibition de la fixation de NADPH et de
AcAc-coA sur la reductase par le produit NADP+ en représentation de
Lineweaver et Burk (1)
TABLE I Kinetic parameters of the wild-type and engineered (B)
2.5 20 acetoacetyl-CoA réductases (Phaßs)" i 20 15 f
i: Km(Nhl.)PH> K, ACACC.Ot\} kc.,IKmcNAUPHl
kc.JK,.,c,.,,.,.co"> 2, e: PhaB (s I) (µM) (µM) (M is ') (M ls
') f 1.5 .!I il 10 8 Wild type !02 149 5.7 6.85 X 105 1.80 X
107
., 1.0 .; Il Q47L 149 289 15.9 8.62 X 105 1.52 X 107 i 05 5 i
T\7JS 361 617 13.6 5.85 X 105 2.65 X 107 t/)
00 o • The activity was measured using His tag fusion proteins
in 125 mM Trio-HCI buffer lpH 8.0J ~t 30°C.
(a) Comparaison des constantes cinétiques
WT 047L T173S
Ph11e
(b) Comparaison des activités spé- cifiques
FIGURE 3 - Comparaison cinétique des mutants et de l'enzyme
sauvage (1)
3
-
(A) (B) 0,1
FIG 2 Crystal structure of Phall and mutants. (A) Ribbon diagram
of the l'hall monomer. The ribbon model is colored according lo the
sequence, from blue at the N terminus to red at the C terminus.
(li) Tetrameric structure of Phaß. The model is colored according
to the subunit. Q-17 (purple) and T 137 (cyan) are also shown as
spherical models. (C) Structure superimposition among the wild type
(red), Q47L (blue), and Tl 37S (orange). For clarity, only a
monomer of the superimposed tetrameris shown. (OJ Temperature
factor of wild-type l'hai!. The tube model is colored according to
the temperature fac- tor, from blue at 20 A' to red at 50 A'. The
wtdth of the tube also corresponds to the temperature factor. In
short, red thick regions imply high flexibility and blue thin
regions imply low flexibility. Q47 is also shown as green sticks.
The flexible a7-a8 and tt2 regions are indicated.
(a) Enzyme libre
(A) (8)
..,
FIG 3 Crystal structure of l'haß-AcAc-CoA- AUP' ternary complex.
(A) fo-Fe map (contoured at 1.5 s) of AcAc-CoA and NADP'. AcAc-CoA
(yettow) and NADP' (green) are also shown as sticks. (HJ Ribbon
diagram of the tetra mer in complex with AcAc-CoA and NADI''. Bound
AcAc-CoA (yellow) and NADP • (green) are shown as spherical models.
(Cl Closeup view of the substrate-binding site. The bound
substrates and their recog- nition residues are shown in stick
models. The flexible a7-a8 region and ß2-a2 region are colored
purple and brown. respectively. (Dl Tl73 in the adjacent subunits
located around the AcAc-CoA binding site. Tl 73 resi- dues in the
adjacent subunits are shown as blue spheres. 1'207 interacting with
Tl 73 is shown as a purple sphere. The ribbon diagrams are colored
according to the subunits, although the flexible a7 and a8 regions
and their continuing loops are colored purple .
(O) T173 (subunil A)
Ac.Ac -CoA
T173 (subunit B)
(b) Complexe ternaire avec les produits
FIGURE 4 - Structure de l'acétoacétyl-coA réductase NADPH
dépendant libre et en complexe ternaire. Sur la figure a, l'enzyme
libre est présentée sous forme d' monomère (A), de tetramère (B) La
position des mutation est indiquée par des flèches et les résidus
représentés sous forme de sphères en cyan et en magenta. Sur la
figure b, nous avons la structure de l'enzyme en complexe ternaire
avec les produits en vert (NADP+) et jaune (AcAc-CoA). mes mêmes
codes couleur ont été maintenus pour les résidus mutés. (1)
4
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Examen d'enzymologie 2 (B56) Analyse cinétique et structurale du
facteur apoptotique AIF
Contrôle Terminal 5 janvier 2017
AIF est une protéine à FAD ancrée dans la membrane
mitochondriale dans les cellules saines. Un certain nombre de
données montrent qu' AIF joue un rôle vital dans la bioénergétique
mitochondriale mais ses fonctions redox spécifiques sont inconnues
(1). Un autre rôle bien étudié d'AIF est son rôle dans l'induction
de l'apoptose. Après perméabilisation de la membrane
mictochondriale, l'AIF subit une protéolyse et le fragment soluble
passe dans le cytosol puis dans le noyau pour permettre la
condensation de la chromatine et la dégradation de l'ADN (2). La
translocation de l'AIF dans le noyau dépend de son état redox: il
semblerait que la forme oxydée monomérique a plus d'affinité pour
l'ADN que la forme réduite dimérique. Nous nous proposons ici
d'étudier le mécanisme réactionnel et les données structurale d'AIF
pour mieux comprendre sa fonction NADH :quinone oxidoreductase qui
transfert les électrons du NADH vers des quinones (couple redox
Q/QH2)(2).
Partie I : Analyse cinétique de AIF
La figure ci-dessous donne l'inverse des vitesses initiales de
réaction (µM de substrat formé/s) en fonction l'inverse des la
concentrations en substrat (µM) en absence de produit.
~º en s.µM-1 1 M-1 (NADH) enµ 0,02 0,01 0,00214
4*_!__ en µM-1 0,052 1473,6 1117,6 838 (Q) 0,035 1290 934 654,4
0,01 1020 664 384,4
TABLE 1 - Valeurs des inverses des vitesses initiales et des
concentrations en substrats obtenus pour l'étude cinétique de
l'enzyme AIF (0,1 µM)(l)
[QH,[o = [QH2[3 1/\V[o [QH,[o = [QH,I, 1/[V[o
[QH2[0 = [Q/-/2[2
[Q/·/2[o=[QH2[1
[Q/·/2[o=[QH2[2
[QH,[o = [QH,[1
1/[NADH[o 1/[Q[o
Effet QH2 qur la fixation de NADH Effet de QH2 sur la fixation
de Q
FIGURE 1 - Analyse de l'inhibition de la fixation de NADH et de
Q sur AIF par le produit QH2 en représentation de Lineweaver et
Burk (1)
Question 1 : Analyser ces résultats.
1
-
Partie II : Analyse structurale de AIF (2)
Afin de comprendre le fonctionnement de p38, la structure a été
obtenue en présence du produit de la réaction. Cette structure a
été superposée à celle de son homologue cellulaire ERK2.
Mutations kcat ( S-l) Kf;/DH(µM) K~(µM) aucune (WT) 0,05 176
54
H453A 0,05 2000 60 E313A 0,001 1500 50 K176A 0,0001 180 80
TABLE 2 - Effet des mutations sur les paramètres cinétiques de
AIF
Domaine (- terminal
Domaine de fixation de NADH
( l
Domaine de fixation de
FAD
(a) Forme monomérique oxydée
(b) Forme dimérique réduite (e) Site acitif
FIGURE 2 - Structure de AIF (2)
Question 1 Analysez ces résultats
2
-
Partie III : Conclusion
Faites un bilan des résultats obtenus
RÉFÉRENCES:
(1) Lina Miseviéiena et al. (2011) Redox reactions of the
FAD-containing apoptosis-inducing factor (AIF) with quinoidal
xenobiotics: a mechanistic study. Arch Biochem Biophys.512(2):
183-189.
(2) Irina F. Sevrioukova (2011) Apoptosis-Inducing Factor
:Structure, Function, and Redox Regula- tion. ANTIOXIDANTS REDOX
SIGNALING Volume 14, Number 12 : 2545-2579.
3
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UNIVERSITÉ DE TOULON Maí2017
Examen de 861 « Génétique des populations et évolution » Durée=
2h
Rédiger les 2 sujets sur deux copies doubles séparées
l. SUJET DE GÉNÉTIQUE DES POPULATIONS (10 POINTS, lH
ENVIRON)
1) Calculer, grâce à un modèle dont vous présenterez clairement
toutes les hypothèses, la variation des fréquences alléliques d'une
population panmictique soumise à la seule sélection. Indiquer sous
quelle(s) condition(s) on peut observer un équilibre polyallélique
stable.
2) Mêmes questions pour une population soumise à la seule
sélection.
3) Mêmes questions pour une population soumise à la sélection et
la mutation.
4) Application numérique :
Quelle est la fréquence d'équilibre d'un allèle létal récessif
apparaissant avec une fréquence u=Tû" par génération ?
li. SUIET D'ÉVOLUTION ET PHYLOGÉNIE (10 POINTS, lH ENVIRON)
1 ÈRE PARTIE : SCIENFITICITÉ ET THÉORIE
Parmi les adversaires du darwinisme, on compte les tenants de la
théorie du « dessein intelligent». D'après cette théorie,
l'évolution serait guidée par « cause intelligente » et non par des
processus naturels tels que la sélection naturelle. li s'appuie
également sur le concept de « fine tuning », qui consiste à
admettre que les paramètres de notre univers ont été délibérément
et précisément « réglés » pour que la vie, puis la conscience,
puisse y émerger.
Question : expliquer en quoi cette théorie ne peut pas être
qualifiée d~ scientifique.
Votre réponse sera rédigée et structurée. Sont attendus, entre
autres, l'explicitation de ce qu'est une théorie, ainsi que les
critères de scientificité.
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UNIVERSITÉ DE TOULON Mai 2017
2ÉME PARTIE : CLASSER LE VIVANT
Caractères Etat dérivé ( 1) Etat ancestral (O)
Appendices pairs Membres Nageoires a chiridiens rayonnées
b Mandibule Un seul os (le Plusieurs os dentaire) c Placenta
Présence Absence d Ailes Présence Absence A Dents Absence Présence
-
Caractère b d a c e s Truite o o o o o Chauve- 1 1 1 1 o souris
Homme 1 1 1 o o Kangouro 1 1 o o o u Pigeon 1 o o 1 1
Question : à partir de ces matrices, construire le cladogramme
le plus parcimonieux en y reportant :
- le nom des taxons (l'abréviation est donnée entre parenthèses
dans la matrice) - le code (une lettre) des innovations évolutives
aboutissant à des apomorphies - s'il y a une ou plusieurs
homoplasies, la faire précéder de R s'il s'agit d'une réversion
(exemple : Ra) ou de C s'il s'agit d'une convergence (exemple :
Ca)
Aucune justification n'est attendue. Seul le cladogramme sera
évalué
-
UNIVERSITÉ DE TOULON Juin 2017
Examen de B61 « Génétique des populations et évolution » Durée :
2h - Calculatrices et documents interdits
Rédiger les 2 sujets sur deux copies doubles séparées
l. SUJET DE GÉNÉTIQUE DES POPULATIONS (10 POINTS, lH
ENVIRON)
La petite oie des neiges (Anser caerulescens) possède deux
phénotypes quant à la coloration de son plumage : les oiseaux de
phénotype blanc ([BJ) sont entièrement blancs sauf les rémiges
primaires qui sont noires ; ceux de phénotype sombre ([SJ) ont un
plumage sombre sauf le cou, la tête, le croupion et les
sous-caudales blancs. L'espèce se reproduit en grandes colonies
dans les régions arctiques de l'Amérique du Nord. Dans la colonie
de Böas River (Territoires du Nord-Ouest, Canada), le phénotype des
771 couples étudiés par Cooke et Cooch en 1968 se répartissait
ainsi :
[BJ/ [BJ [BJ/ [SJ [SJ/ [SJ TOTAL
Nombre de couples observés 470 (61%) 98 (13%) 203 (26%) 771
(100%)
1) Sachant que la colonie compte 2/3 de phénotype [BJ et 1/3 de
phénotype [SJ, aussi bien chez les mâles que chez les femelles,
calculer le nombre (ou le pourcentage) de couples attendus pour
chaque association de phénotype sous l'hypothèse Ho d'appariement
au hasard. Quel nom donne-t-on à cette hypothèse ?
2) Donner deux hypothèses Hi et H2 pour expliquer la différence
entre la répartition observée et la répartition attendue des
couples sous Ho. Laquelle privilégieriez-vous ? Justifier.
3) Cooke et ses collaborateurs ont montré en 1972 que les oies
élevées dès l'éclosion par des parents adoptifs font preuve de
préférences significatives pour des oiseaux de la même couleur que
les parents adoptifs lors de l'accouplement. Quelle information
cette observation apporte-t-elle quand au régime de reproduction de
la population étudiée ? Quelle hypothèse cette information
conforte-t-elle ?
4) Etablir un modèle d'évolution des fréquences alléliques de
cette population, sous un régime de reproduction mixte le plus
fidèle possible à la réalité. Vous pourrez considérer que le
phénotype étudié est déterminé par un gène à deux allèles : B
dominant, responsable de la couleur blanche, et s récessif
responsable de la couleur sombre. Vers quelles valeurs tendent les
fréquences alléliques ? Sans démonstration, expliquer vers quelles
valeurs tendent à votre avis les fréquences génotypiques.
li. SUJET D'ÉVOLUTION ET PHYLOGÉNIE (10 POINTS, lH ENVIRON)
1 ÈRE PARTIE : HOMOPLASIES ET GROUPES PARAPHYLÉTIQUES
Après avoir présenté le concept d'homoplasie, montrez qu'une
classification reposant sur des homoplasies peut aboutir à un
groupe paraphylétique.
Votre réponse sera rédigée, structurée, illustrée autant que
possible d'exemples concrets, et de cladogrammes.
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UNIVERSITÉ DE TOULON Juin 2017
2ÈME PARTIE : CLASSER LE VIVANT
Matrice de caractères :
A B e D E F G H Chimpanzé (Ch) 1 1 o 1 1 1 o 1 Coelacanthe (Co)
o 1 o o o o o 1 Crocodile (Cr) 1 1 1 1 o o 1 1 Grenouille (Gr) o 1
o 1 o o o 1 Lamantin (La) 1 1 o o 1 1 o 1 Mésange (Mé) 1 1 1 1 o o
1 1 Sardine (Sa) o o o o o o o 1 Tortue (To) 1 1 o 1 o o 1 1
Codage des états :
Code Caractère Etat ancestral (O) Etat dérivé (1)
A Amnios Absent Présent
B Appendices pairs charnus Absent Présent
c Fenêtre mandibulaire Absent Présent D Membres postérieurs
munis de Absent Présent
doigts
E Œuf doté de réserves vitellines Présent Absent importantes
F Placenta Absent Présent
G Quille ventrale sous les vertèbres Absent Présent
cervicales
H Vertèbres Absent Présent
A partir de ces matrices, construire le cladogramme le plus
parcimonieux en y reportant: - le nom abrégé des taxons
(l'abréviation est donnée entre parenthèses dans la matrice) - le
code (une lettre) des innovations évolutives aboutissant à des
apomorphies - s'il y a une ou plusieurs homoplasies, la faire
précéder de r s'il s'agit d'une réversion (exemple : rB) ou de c
s'il s'agit d'une convergence (exemple : CF)
AUCUNE /UST/FICATION N'EST ATTENDUE. SEUL LE CLADOGRAMME SERA
ÉVALUÉ
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Examen B64 Microbiologie- Mai 2017
Durée : 2 heures Calculatrice et téléphone portable non
autorisés Documents non autorisés
Vous disposez de 6 documents dont vous devez faire la synthèse.
La synthèse doit comporter une introduction dans laquelle vous
introduirez toutes les notions qui vous paraissent nécessaires à la
compréhension des expériences réalisées. Dans une partie résultat
vous interprèterez les expériences réalisées. Chaque partie des
Résultats doit comporter un titre informatif. En conclusion, vous
rappellerez les principaux résultats obtenus et les comparerez avec
vos connaissances et vous proposerez un modèle de régulation. Faire
un schéma est tout à fait indiqué.
Une série de questions vous sont posées pour vous aider à
comprendre et interpréter correctement les données, vous devez
introduire les réponses à ces questions dans le corps de la
synthèse.
Les auteurs des différentes expériences situées ci-dessous
étudient la régulation du facteur sigma RpoS (sigma S) par
différents mécanismes chez la bactérie Escherichia coli:
Régulation par le système à deux composants ArcB/ ArcA, ArcB
codant pour un senseur et ArcA pour un régulateur de réponse. Le
système ArcB/ A est un système étudié précédemment, un transfert de
phosphate entre ArcB et ArcA a été mis en évidence. Régulation par
protéolyse : Sigma S peut interagir avec le régulateur de réponse
RssB phosphorylé, le complexe sigma S/RssB phosphorylé interagit
alors avec le complexe protéase ClpXP ce qui mène à la dégradation
du facteur sigma S. RssB est un Régulateur de réponse orphelin, il
ne possède pas à proximité de son gène, un gène codant pour un
senseur et aucun senseur n'est connu pour le phosphoryler.11 a été
montré que RssB peut être phosphorylé par de
l'acétyl-phosphate.
Ces éléments doivent être introduits dans l'introduction.
Questions: Qu'est-ce qu'un facteur sigma et en particulier Sigma
S? Que reconnaissent-ils? Qu'est-ce qu'un système à deux composants
? Que savez-vous de la régulation par protéolyse impliquant le
complexe ClpXP?
o e: ..... e: e: cu e:
-
A 0.08 ~en i= "O 3 (1) 0.07 2..£; 3ö·
-'.::;, ::J I 0.06 --10 1 31l> (0- ........ Il> O.OS o CX)
ô ,....
U') Cil
o 0.04 ä: Il> o Cil (I) 0.1 0.03 Il> o -
-
A
B
+60- +SO- +40- +30- +20-
+10-
+1-
-10-
-20-
-30-
-40-
-so-
-60-
-70-
-80-
G - 4 - ArcA [µg]
O 0.5 1 2.5 4 - ArcA-P [µg)
Figure 3. (A) EMSA using a 356-bp fragment carrying the rpoS
promoter region as well as ArcA-P (phosphorylated by acetyl
phosphate) or ArcA (in amounts as indicated in the figure). (B) ON
ase I footprint of ArcA-P (phosphorylated by acetyl phosphate) or
ArcA on a 291-bp fragment carrying the rpoS promoter region.
ArcA-P-protected regions are marked. Numbering of base pairs is
relative to the transcriptional start site. (C) Nucleotide sequence
in the rpoS promoter region with -35 and -10
ArcA-P regions, the transcriptional start site, binding sites
for cAMP-CRP (centered at positions -61.5 and +56.5 with respect to
the transcriptional start site; underlined), and binding sites for
ArcA-P (boxed) indicated. The consensus site for ArcA-P binding is
given in the boxes below the sequence of the rpoS promoter
region.
Question: Interpréter les documents. Considerez que ArcA non
phosphorylé ne produit que des modifications mineures mais pas de
pattern de binding clair. CRP est un activateur de
ArcA-P transcription. Sous quelle forme ArcA agit ? L'effet de
ArcA est-il direct? Que pensez-vous de la localisation des sites de
fixation ?
e
-35 -10 GTIGCTGTTGCGTCGCAACCGACAATTACGTATTCTGAGTCT
+l
_!CGGGTGAACAGAG~AACAAAA~CGAACAACAAG TTAATTAAATGTT
+56,5 CCAA~CCACGG~GCGCCTGTAACGGTACCAACA
-
A pBadRssB B
20" 1 · 1 '40" 2'40" 4· s·
+- arcA+ arcEJ+' +- arcA::kan arcEJ+' ..- arcA+ arcB::kan
~rcA+ arcs+
arcA::kan
arcB::kan --
100
~ ~ O) e: ë: 'iii E !!! en o Q. cr
10 ............ ._._ ....... O 1 2 3 4 5 6 7 time [min]
e pBadRssßDSSP 20" 2·
D
arc8:kan
15·
arcB::kan
n +arcEJ+' -e- arcB::kan _•ooo !! o :¡ '§. I[
1ºoN .. GIO ~~:~ bme(ffWII
Figure 4. (A-D) A rssB _ Tnl O derivative of strain MC4100 (
circles in B,D) as well as its arcA (diamonds) and arcB (squares)
mutant derivatives, which expressed either wild-type RssB
(pBadRssB) (A,B) or RssBD58P (pBadRssBD58P) (C,D), were grown in M9
medium. During log-phase growth (at an OD578 of 0.6), sigma s
degradation was assayed, followed by immunoprecipitation and SOS
PAGE. Phosphorlmager data are shown in A and C, and the
corresponding quantitation is given in B and D, respectively.
NB: -Une expérience avec une fusion traductionnelle RpoS-lacZ
indique que ArcB ne modifie pas l'expression de Sigma S à un niveau
traductionnel. -Dans la figure 4 on suit la protéolyse de Sigma S.
-Le résidu D58 de RssB correspond à l'aspartate conservé du domaine
receveur du régulateur de réponse susceptible d'être
phosphorylé.
Questions: Qui de ArcA ou de ArcB a un effet sur la protéolyse
de Sigma S ? Sous quelle forme RssB a-t-il une action? Quelle
hypothèse formulez-vous ?
-
B +++++++ O O 0.5 1 2 3 5 +
+ + + + + +
O + + + + + + ArcB ¡......>,
-
+ + ArcB + + + + RssB + + + + RpoS
kDa + Acetyl-P 47.5 + ATP
RssB RpoS
Figure 6: Les protéines ArcB, RpoS et RssB sont purifiées. Les
protéines sont incubées ensemble comme indiqué avec ou sans
Acetyl-P ou ATP. Les complexes protéiques sont chargés sur une
colonne permettant de retenir la protéine RssB. Les complexes
protéiques sont ensuite élués. Cette expérience permet de
déterminer avec quelles protéines interagit RssB.
Question: -Avec quelles protéines interagit RssB et sous quelle
forme doit être RssB pour interagir ?
Dans la partie discussion reprendre tous les résultats,
construire un modèle. Discutez des cross talks entre systèmes à
deux composants.
-
Examen B64 Microbiologie - Juin 2017
Durée : 2 heures Calculatrice et téléphone portable non
autorisés Documents non autorisés
Vous devez à partir des figures présentées reconstruire I'
histoire de I' article dont ces figures sont issues. L'article doit
comporter un titre, une introduction dans laquelle vous introduirez
toutes les notions qui vous paraissent nécessaires à la
compréhension des expériences réalisées. Dans une partie résultat
vous interprèterez les expériences réalisées. Chaque partie des
Résultats doit comporter un titre INFORMATIF, en d'autres termes la
conclusion d'une partie doit être en titre. En conclusion, vous
rappellerez les principaux résultats obtenus et les comparerez avec
vos connaissances et vous proposerez un modèle de régulation. Faire
un schéma est tout à fait indiqué. Attention à la nomenclature, je
vous rappelle que les bactéries et les gènes doivent être soulignés
(italique, le gène to!R ou tolR) et les protéines avec la première
lettre en capitale mais non souligné (pas d'italique, la protéine
To!R).
Des questions vous sont posées pour vous aider à comprendre et
interpréter correctement les données, vous devez introduire les
réponses à ces questions dans le corps de la synthèse.
Elements d'introduction:
The ß-proteobacterium Azoarcus sp. strain CIB is a rice
endophyte and a free-living facultative anaerobe that grows on the
aromatic hydrocarbons toluene and m-xylene. These compounds tend to
be toxic at high concentrations because they partition into cell
membranes and destroy cellular integrity. Within the bss-bbs gene
cluster responsible for the anaerobic degradation oftoluene/m-
xylene, there is a gene, to!R (AzCIB 4516), that has no orthologs
in any of the homologous bss- bbs clusters described so far in
other bacteria. The predicted TolR protein is a hybrid
two-component system (HTCS) that includes sensor kinase (SK) and
response regulator (RR) domains, an N-terminal Per-Arnt-Sim (PAS)
domain, and a C-terminal EAL domain (putative phosphodiesterase
protein). It does not have a DNA-binding domain and thus is not
predicted to control gene expression on its own.
Questions:
Qu'est ce qu'un système à deux composants? A quoi servent-ils en
général? Comment fonctionnent- ils?
Qu'est ce que le c-di-GMP? Par quelles enzymes est-il
synthétisé, dégradé? Dans quels mécanismes est-il généralement
impliqué ?
Quel est le thème principal des expériences réalisées ?
Présentez les données nécessaires à la compréhension des
expériences réalisées dans ce papier. Par exemple parlez de la
souche bactérienne et des gènes impliqués dans la résistance au
toluène.
Comme à la fin de toute introduction d'articles, précisez les
principales données de ce papier.
-
A 109 o-Toluene
•+Toluene
- E 108 *** ........ :::, - V - > -~ :s 107 ra '> *** aj I
*** u I 106
101L DI 01 01 01 Dl Dl 10° ' i u u CIB CIBto/R CIBto/R CIBto/R
CIB CIBto/R
(plZtolR) (plZ2133) (plZ4959}(plZto1RH190V)
B GDREF697 EAls23
1049
PAS AK
e 180 - ~ 160
> - 140 ·::; ·~ V 120 ra Q,I lii 100 li) "O * ·¡¡; 80 o - V
60 ~ ra ta.o 40 I
c:Q..
REC EAL
O-Toluene •+Toluene
* *
*** ***
Figure 1 :. (A) Shown is the viability of Azoarcus sp. CIB
wild-type (CIB) and the to!R mutant strain (CIBto!R) grown
anaerobically on pyruvate (control) in the absence (white bars) and
2 h after addition of 20 mM toluene (toluene shock) (black bars).
Effects of in trans expression of to!R (pIZtolR) and to!R mutant
(pIZtolRH 190V) on cell viability in the absence and after a
toluene shock are also shown. Plasmid pIZ2 l 33 expresses the P.
aeruginosa c-di-GMP phosphodiesterase (PDE) PA2 l 33; plasmid
pIZ4959 expresses the Pseudomonas putida diguanylate cyclase (DGC)
PP4959. The number of viable cells is shown as colony forming units
(cfus) per milliliter. Error bars represent SD calculated from
three experiments performed in duplicate. ***, significant
differences between the - toluene and + toluene CIB samples with P
< 0.001.
-
(B) Diagram of the modular architecture of TolR. Key amino acids
discussed in the text are indicated. The residues predicted to be
phosphorylated are labeled in white. GD REF is a degenerate DGC
motif.
(C) ß-Galactosidase assays of the P. aeruginosa PpelA::lacZ
reporter strain carrying plasmids pIZ 1 O 16 ( control, empty
vector), pIZtolR (To!R), pIZtolRH 190V (TolRH 190V), pIZtolRF79 A
(TolRF79A), or pIZ2133 (PA2133) and cultivated anaerobically in LB
medium in the absence (white bars) or presence (black bars) of 100
µM toluene are shown. Error bars represent SD calculated from three
experiments performed in triplicate.* and***, significant
differences against the pIZ1016 control with P
-
- 100 ê e: 90 o ·i:: 80 ~ ~ 70 o .£; 60 c. .,, o so .£; c. 40 o
- ::s 30 cv cv 20 >
·i:; cv 10 "ii a:: o
Figure 3: To!R effector profile. Activation of the basal
autophosphorylation activity was tested in vitro by incubating To!R
protein ( I µM) with 32P-y-ATP in the absence(-) or presence of
different aromatic compounds at 100 µM for 15 min. Phosphorylated
To!R was analyzed by SOS/PAGE, and radiolabel incorporation was
quantified (100% autophosphorylation is in the presence of
toluene).
Interprétez les résultats. Est ce que TolR répond à différents
types de composés ?
N'hésitez pas à exploiter les résultats dans votre synthèse dans
un ordre différent de celui des figures pour rendre votre histoire
plus logique.
Dans la partie discussion, rappelez les différents éléments
-
li UNIVERSITÉ DE TOULON UNITE DE FORMATION ET DE RECHERCHE
SCIENCES ET TECHNIQUES
La Garde, le 17 mai 2017 - A 400
Examen d'Ecologie I - 868 - L3BIO Documents, calculette et tout
autre support interdits
Question 1 (6 / 20) : La niche écologique.
Question 2 (7 / 20) : La compétition interspécifique selon un
modèle mathématique et ses relations avec la niche écologique.
Question 3 (7 / 20): Les indices de calcul de la
biodiversité.
-
li UNIVERSITÉ DE TOULON UNITE DE FORMATION ET DE RECHERCHE
SCIENCES ET TECHNIQUES
La Garde, juin 2017 - Rattrapage
Examen d'Ecologie I - B68 - L3BIO Documents, calculette et tout
autre support interdits
Question 1 (8120): Les stratégies r et K.
Question 2 (12 I 20) : Successions écologiques du phytoplancton
lacustre.
-
Université de Toulon et du Var, Faculté des Sciences et
Technique LICENCE BIOLOGIE 3ème ANNEE
Année Universitaire 2016-2017
Examen de U62 (Claire Cornuaille)
CALCULA TRICE AUTORISEE, DOCUMENTS INTERDITS Lundi 19 mai 2017
Durée : 2 heures
1- (2 points) La période jurassique a duré environ 70 millions
d'années et est subdivisée en:
La période jurassique a duré environ 70 millions d'années et est
subdivisée en:
Jurassique inférieur (Lias): 25 Ma Jurassique moyen (Dogger) :
26 Ma Jurassique supérieur (Malm) : 19 Ma
67 zones biostratìgraphiques d'ammonites 22 25 20
1- Compte tenu de la durée totale du Jurassique et de la
subdivision de cette période en zones d'ammonites, à quelle durée
moyenne peut être estimée chaque zone d'ammonites?
2- Si l'on cherche à analyser la durée de vie d'espèces
d'oursins jurassiques en se référant au découpage
biostratigraphique des ammonites, à combien peut-on estimer la
durée de vie :
a- d'une espèce d'oursin apparue au début de la première zone
d'ammonite du Lías et disparue à la fin de la dernière zone
d'ammonite du Dogger?
b- d'une espèce d'oursin apparue au début de la troisième zone
d'ammonite du Lias et disparue à la fin de la deuxième zone
d'ammonite du Dogger?
c- d'une espèce d'oursin apparue à la fin de la dernière zone
d'ammonite du Lias et disparue à au début de la quatrième zone
d'ammonite du Malm?
d - d'une espèce d'oursin apparue au début de l'avant-dernière
zone d'ammonite du Dogger et disparue à au début de la première
zone d'ammonite du Malm?
e- d'une espèce d'oursin apparue au début de la première zone
d'ammonite du Lias et disparue à la dernière zone d'ammonite du
Malm?
2- (8 points) Fractionnement isotopique
Le contenu en 180 de coquilles se développant dans l'eau de mer
est plus important que celui de l'eau: c~;°d !i = 30 °100 à T = 25
ºC
= 34 °100 à T = 5 ºC
1- Quel est le coefficient de température de fractionnement ?
(2)
2- Calculer le contenu en 180 des foraminifères de surface à T =
15ºC et T = 20ºC en référence au SMOW. (2)
3- Si l'échantillon à 20ºC était mélangé avec 10 % des
foraminifères de fond (T = 2 ºC), quel serait le contenu moyen en
180 ? (2)
4- L'eau actuellement emprisonnée dans les calottes glaciaires
du Groenland et de I' Antarctique a 25 ° I 00 en moins que l'eau de
mer moyenne. Si durant le dernier maximum glaciaire (DMG) la
quantité de glace supplémentaire égalait 4 % de l'eau présente
actuellement dans les océans, et si la glace avait le même déficit
en 180 que les calottes glaciaires actuelles, quel changement
apparent de température serait provoqué dans les foraminifères
vivant dans l'océan glacial à cause du changement isotopique de
l'eau résiduelle? (2)
-
3- (4 points) Petit lac fermé
Un petit lac fermé reçoit 90% de son eau d'une rivière (0180 = -
16 °100) et les 10% restants directement de la pluie (0180 = - 5
°100). Cet apport est exactement balancé par évaporation à la
surface du lac.
Si la valeur de 0180 de l'eau du lac à l'état stationnaire est
de -5,95 °100, quel est le facteur de fractionnement vapeur l' . 'é
? liquide a pour eau qm s vapore .
On donne:
Le coefficient de fractionnement :
La composition isotopique d'un échantillon :
vapeur - ro liquide a - Rva¡Y nLiq
0180 = {R-Rstd} X 103 Rstd avec
4- (6 points)
La figure représente trois séries océaniques issues de carottes
forées dans des régions différentes. Les compositions isotopiques
sont données en fonction de la profondeur.
1) Décrire les variations depuis le sommet des carottes. Peut-on
trouver des formes communes aux trois séries ? Si de telles formes
existent, comment peut-on expliquer qu'elles n'apparaissent pas aux
mêmes profondeurs dans les trois carottes ?
2) Estimer le rapport entre les taux d'accumulation des trois
carottes.
3) Comment peut-on interpréter les variations du 0180 dans ces
trois carottes?: décrivez et expliquez les phénomènes impliqués
(attention à l'échelle).
4) A quoi correspondent les maxima et minima?
5) Peut-on estimer les variations de températures associées?
6) Dans les années 60, les scientifiques ont comparé des
centaines de carottes issues de tous les océans et ont montré que
les variations observées sur la figure 1 sont globales. Comment
s'assurer et prouver que les variations de la figure I sont bien
les mêmes d'une série à l'autre ?
3
-,---.---,.--,-.--..---r-....--,---.---,.--,-,--..---r-....--r---.---,.--,-,---r--,
;¡, 3.5 ~ 4
! 4.5 o ~ 5
5.5
2
ti, 2.5 ~ 3
!35 o 7.o 4
o
RCIJ.110
,,.
ENREGISTRllMENl'S SEDIMllNI'ADmS
(FORAMINIFERES BENTHIQUES)
RCIJ.229
3
5
~~~~I~ I~ I~ I~ I~~~ EpaiS:1eur de cerore (cm)
ON DONNE:
La relation approximative entre température et composition
isotopique des sédiments carbonatés : 4 ºC pour I º I 00 en o
180
2
-
- UNIVERSITÉ PIii DE TOULON UNITE DE FORMATION ET DE
RECHERCHE SCIENCES ET TECHNIQUES
La Garde, le 17 mai 2017 - W 300
Examen d'Ecologie li - B69 - L3 BIO Documents, calculette et
tout autre support interdits
Question 1 (6 / 20) : Les facteurs climatiques en écologie
végétale.
Question 2 (6 / 20) : Les adaptations végétales.
Question 3 (5 /20): La zonation en latitude des grands ensembles
forestiers.
Question 4 (3 /20) : Dans le cadre d'une estimation de stock
piscicole par la méthode de Petersen : - vous marquez 8 poissons à
la première pêche - vous capturez 16 poissons à la seconde pêche,
dont 4 sont des recaptures de la première pêche. Quelle est la
formule de Petersen ? Quel est l'effectif piscicole théorique de
votre population ?
-
li UNIVERSITÉ DE TOULON UNITE DE FORMATION ET DE RECHERCHE
SCIENCES ET TECHNIQUES
La Garde, juin 2017 - Rattrapage
Examen d'Ecologie li - 869 - L3 BIO Documents, calculette et
tout autre support interdits
Question 1 (9 / 20) : Endémisme végétal.
Question 2 (9 / 20) : Les règles écoloqiques chez les animaux
homéothermes.
Question 4 (2 /20) : Dans le cadre d'une estimation de stock
piscicole par la méthode de Petersen : - vous marquez 8 poissons à
la première pêche - vous capturez 16 poissons à la seconde pêche,
dont 4 sont des recaptures de la première pêche. Quelle est la
formule de Petersen? Quel est l'effectif piscicole théorique de
votre population ?
-
U IVERSIT DE TOULON
Partiel de GENETIQUE B62
Université : Université de Toulon, Faculté des Sciences et
Techniques
Diplôme : Licence 3 Biologie
~ Partiel lière session- 2017
Durée: 2h00
Ensei~nant : M. Molmeret
QCM (12 points) La réponse aux questions du QCM peut contenir O,
1, 2, 3, 4 ou 5 bonnes réponses possibles. Pour donner votre
réponse, indiquez O ou les lettres associées aux réponses
correctes.
1- La soupe originelle issue de l'expérience de Miller &
Urey
A. Contient des acides aminés B. Contient des acides nucléiques
C. Contient de l'H2 et NH3 D. Contient du CH4 E. Contient du
CO2
Réponse(s):
2-Panspennie
A. Les comètes contiennent des molécules organiques simples
comme le formaldéhyde et l'acide cyanhydrique
B. Les météorites contiennent des acides aminés et des acides
nucléiques C. 20 000 tonnes de micrométéorites arrivent sur terre
chaque année D. Les spores bactériennes survivent au vide spatial
E. Les premières molécules pré-biologiques n'ont pu arriver que par
panspermie
Réponse( s) :
3- Les premiers systèmes biologiques I
A Les protéines seraient apparues avant !'ADN B. L'ADN serait
arrivé avant les protéines
B62 2016-2017 1/1
-
C. Les ribozymes peuvent effectuer des autodigestions et des
digestions d'acides nucléiques D. Les ribozymes peuvent synthétiser
et polymériser des ribonucléotides E. Les protogénomes sont des
molécules autoréplicatives qui sont capables de conduire des
réactions biochimiques simples
Réponse( s) :
4· Les premiers systèmes biologiques II
A. L'ADN est une molécule instable B. L'ADN peut être fabriqué à
partir d'une molécule d'ARN C. LUCA est la première cellule
contenant un ADN D. LUCA est la dernière cellule avant la
différenciation des 3 grands domaines du vivant E. La première
cellule est apparue il y a environ 3,5 millions d'années
Réponse( s) :
5- Fossiles et évolution
A. Les fossiles de toutes cellules peuvent être récupérés B. Les
fossiles de cyanobactéries correspondent à des stromatolithes C.
Les animaux multicellulaires apparaissent il y a environ 640
millions d'années D. Deux augmentations soudaines du nombre de
gènes apparaissent il y a 1,4 milliards d'année et
500 millions d'années E. Les proto-vertébrés possèdent plus de
30 000 gènes, le minimum requis pour n'importe quel
vertébré actuel
Réponse( s) :
6· Acquisition de nouveaux gènes I
A. La duplication de gènes peut se faire par recombinaison de
séquences répétées homologues positionnées sur des chromatides
différentes du même chromosome
B. La duplication de gènes peut se faire pendant la réplication
de l'ADN C. La duplication de gènes n'est pas forcément suivie
d'une modification d'une des versions des
gènes. D. Le mécanisme de conversion de gène implique
l'intervention d'un mécanisme de réparation de
l'ADN après la recombinaison afin de préserver la séquence
fonctionnelle du gène. E. La création de nouveaux gènes peut
impliquer le réarrangement de domaine des gènes d'une
protéine
Réponse( s) :
7 · Acquisition de nouveaux gènes II
A. Le transfert interspécifique de gènes peut se faire par
transformation chez les procaryotes et les eucaryotes
B. De nombreux gènes eucaryotes présentent des structures
proches de celles des séquences bactériennes ou
archéobactérìennes
C. Les rétrovirus et les éléments transposables permettent le
transfert de gènes chez les eucaryotes D. Les éléments
transposables et les intrans subissent une évolution aléatoire de
leur séquence
Page 2 sur 9
-
E. Les réarrangements et l'accumulation de mutations de certa
ines parties non codantes du génome ne sont pas considérés comme
aléatoires
Réponse( s) :
8- Transposition I
A. La transposition réplicative implique que le transposon
d'origine se déplace vers un nouveau site du génome
B. Le mécanisme de recombinaison intervient dans la
transposition conservatrice C. Chez les eucaryotes, les transposons
d'ADN sont plus fréquents que les rétrotransposons D. Les
transposons sont flanqués de séquences répétées dans le même sens
E. La transposase permet la recombinaison
Réponse( s) :
9- Transposition li
A. Lors de la rétrotranscription, le rétrotransposon doit être
transcript et rétrotranscript avant la réintégration génomique
B. Les rétroéléments contiennent obligatoirement une
rétrotranscriptase d'origine virale C. Les séquences LINE et SINE
sont des rétroélements D. Les transposons peuvent eux même induire
des évènements de recombinaisons génomiques E. La transposition
peut être associée à des déficits de l'expression des gènes
Réponse(s):
10- Les introns
A. Ils peuvent être autoexcisables B. Certains introns n'ont pas
subi de changements majeurs au cours de l'évolution C. Les introns
auraient pu exister avant la divergence procaryotes-eucaryotes D.
Le nombre d'introns aurait graduellement augmenté au cours de
l'évolution des génomes
animaux E. Il existe des similitudes entre les introns GU-AG et
ceux du groupe III
Réponse(s):
11-Pseudogènes et microsatellites
A. Les pseudogènes sont des séquences inertes qui présentent une
très forte analogie avec les gènes actifs
B. Certains pseudogènes proviennent d'une duplication incomplète
ou altérée de domaines d'ADN comportant un gène codant une
protéine
C. Certains pseudogènes sont répétés de multiples fois D. Les
séquences répétées non codantes du génome nucléaire ne sont pas
répliquées, ce qui est mis à
profit pour l'établissement d'un profile individuel E. Les
microsatellites sont des séquences d'ADN codantes correspondant à
des répétions de 2 à 3
nucléotides dispersées le long des chromosomes
Réponse(s):
Page 3 sur9
-
12- Le génome humain
A. Le pourcentage de divergence des nucléotides entre hommes et
chimpanzés pour l'ADN non codant est inférieur à 1,5%
B. Le caryotype de l'homme et du chimpanzé est de 23 paires de
chromosomes C. L'homme a un chromosome de plus que le chimpanzé du
fait d'une translocation chromosomique D. Des gènes peuvent être
continus ou discontinus E. Des séquences LINE et SINE ou des
microsatellites peuvent se trouver au milieu d'une séquence
codante discontinue
Réponse( s) :
13- Les approches de la phylogénie moléculaire I
A. La phylogénie moléculaire permet d'établir Je degré de
parenté le plus probable existant d'un ensemble de séquences
homologues donné
B. Les divergences de 2 génomes dans un passé récent ont moins
de différences que 2 génomes dont l'ancêtre commun est plus
ancien
C. La méthode phénétique se fonde sur le nombre de caractères
quelle que soit leur qualité D. La méthode cladistique estime que
plus le nombre de caractères communs à deux espèces est
grand, plus elles se ressemblent et donc plus elles sont proches
E. La méthode cladistique distingue les caractères primitifs, des
caractères évolués.
Réponse( s) :
14- Les approches de la phylogénie moléculaire II
A. Les ailes de chauve-souris et des oiseaux sont le résultat
d'une convergence B. L'absence de pattes chez Je serpent (
appartenant aux vertébrés) correspond à une réversion C. Les
homoplasies correspondent au fait que les organes analogues ne sont
pas toujours hérités
d'un même ancêtre commun et ne traduisent pas de relations de
parenté D. L'arbre le plus parcimonieux est celui qui supposera le
plus de transformations évolutives E. Un groupe monophylétique
regroupe tous les taxons qui partagent une même innovation
évolutive et leur ancêtre commun exclusif
Réponse( s) :
15- Les données moléculaires
A. Les marqueurs phylogénétiques sont des gènes qui ne sont
présents que chez certaines catégories d'individus
B. Les gènes de protéines de stress sont souvent utilisés comme
marqueurs phylogénétiques C. Ces gènes subissent souvent des
transferts horizontaux entre espèces D. Ils ont une structure
conservée et un taux d'évolution approprié E. La comparaison de la
séquence du gène de l'ARN16S et du 18S d'un individu à celles des
bases de
données peut permettre d'identifier une nouvelle espèce
Réponse(s):
16- Construction d'arbres phylogénétiques I Page4 sur 9
-
A. L'arbre déduit représentant une série d'évènements de
l'évolution tirée de données peut être différent de l'arbre
vrai
B. Les séquences xénologues sont issues d'un transfert
horizontal de gènes C. L'alignement des séquences peut permettre
l'élaboration d'une matrice des distances,
correspondant à l'approche cladistique D. La méthode des
jonctions des voisins est une approche cladistique E. La méthode
des caractères correspond à une approche de parcimonie maximale
Réponse( s) :
17- Construction d'arbres phylogénétiques Il
A. L'hypothèse de l'horloge moléculaire implique que les
substitutions des nucléotides se produisent à un rythme
constant
B. L'étalonnage de l'horloge moléculaire est effectué par
rapport aux données moléculaires C. Les horloges moléculaires sont
similaires d'un organisme à un autre et au sein d'un même
organisme D. Une espèce à temps de génération court a plus de
chance d'accumuler des erreurs de réplication
d'ADN à un rythme rapide qu'une espèce à temps de génération
plus long E. L'horloge moléculaire pour les gènes mitochondriaux
est plus rapide que celle des gènes du
génome nucléaire
Réponse( s) :
18- Les mutations
A. Plus une mutation somatique se produit tard dans le
développement de l'organisme plus le secteur mutant sera grand
B. Les mutations somatiques peuvent être transmises à la
descendance C. Les mutations somatiques peuvent être attribuées à
des problèmes de ségrégation et de
recombinaison mitotique D. La non-disjonction mitotique peut
conduire à une ségrégation phénotypique E. Le système de détection
de Lewis Stadler implique la détection d'une mutation dans l'allèle
C
d'une cellule germinale de la plante, présent à l'état 3n
homozygote
Réponse( s) :
19- Les réarrangements chromosomiques I
A. Une inversion à l'état homozygote induit la formation d'une
boucle lorsque l'on observe le chromosome au MET en prophase I
B. Une inversion péricentrique indique que le centromère est
situé hors de l'inversion C. Un crossing over dans une boucle
d'inversion péricentrique relie entre eux les centromères des 2
homologues par un pont dicentrique D. Lors d'une inversion
péricentrique, 3 des chromosomes issus de la meiose II donneront
des
gamètes viables qui elles-même donneront des zygotes viables en
cas de fécondation E. Les translocations réciproques sont moins
fréquentes que les autres
Réponse( s) :
Page 5 sur 9
-
20- Les réarrangements chromosomiques II
A. Les hétérozygotes pour une translocation produisent
généralement une descendance 2 x moins nombreuse que la normale
B. Lors de la ségrégation alternée des chromosomes hétérozygotes
pour une translocation, les gamètes ne présentent pas de
déséquilibre génétique
C. Le syndrome de Down chez l'homme peut être attribué à une
trisomie 21 D. La dystrophie musculaire de Duchenne est une maladie
récessive liée à l'X E. La dystrophie musculaire de Duchenne est
liée à une translocation réciproque
Réponse( s) :
21- Les réarrangements chromosomiques Ill
A. L'aneuploïdie est liée à une non-disjonction à la méiose B.
Les organismes monoploïdes peuvent subir une méiose C. Les
organismes monoploïdes peuvent être obtenus artificiellement D. Un
organisme monoploïde peut naturellement devenir diploïde E.
L'obtention de plantes résistantes à un produit se fait partir un
organisme diploïde ou haploïde
Réponse(s):
22- Les réarrangements chromosomiques IV
A. Chez les allopolyploïdes, les jeux de chromosomes s'apparíent
entre eux normalement B. Chez les allopolyploïdes, les jeux de
chromosomes sont dits homéologues C. Les triploïdes sont
généralement des autopolyploïdes D. Un croisement d'un tétraploïde
avec un diploïde est possible naturellement E. Les triploïdes
peuvent être viables
Réponse(s):
23- Les réarrangements chromosomiques V
A. Un allopolyploïde peut s'obtenir naturellement B. Un
allopolyploïde qui donne des individus stériles lorsqu'il est
croisé avec l'un de ces parents
est une indication qu'une nouvelle espèce a été obtenue C. Les
protoplastes sont des cellules asexuées permettant d'obtenir des
allopolyploïdes D. La polyploïdie chez les animaux n'existe pas E.
Les polyploïdes peuvent se développer grâce à des œufs non
fécondés
Réponse(s):
24- Les réarrangements chromosomiques VI
A. Les aneuploïdies somatiques peuvent apparaitre spontanément
dans le tissu somatique créant des mosaïques génétiques de type
cellulaire
B. La mosaïque sexuelle de cellules humaines (XY) (XO)(XXY) est
liée à la non disjonction des chromosomes Y
Page 6 sur 9
-
C. La mosaïque sexuelle de cellules humaines (XX ) (XY) est liée
à Ja non disjonction des chromosomes X
D. Les approches impliquant l'incorporation directe dans un
organisme de matériel héréditaire préparé à l'extérieur de
l'organisme (micro-injection ... ) ou de fusion cellulaire ...
peuvent être considérées par certains pays comme des approches
conduisant à la formation d'organismes génétiquement modifiés
E. En 2000, l'Union européenne fixe à 0,8 % le seuil d'OGM qu'un
produit alimentaire européen peut contenir sans être tenu de le
signaler sur l'étiquette
Réponse( s) :
25- La conjugaison
A. Le plasmide F contrôle exclusivement sa propre réplication,
son nombre de copies, et la répartition des copies dans les
cellules filles
B. Les gènes d'exclusion de surface permettent à la bactérie
d'exclure l'ADN provenant des phages C. Pour réceptionner un
plasmide, la bactérie doit être dans un état dit« de compétence »
D. Lors du transfert, l'ADN double brin du plasmide est transféré à
Ja bactérie réceptrice E. La souche Hfr permet de rendre F+ une
bactérie initialement F-
Réponse( s) :
26- Le clonage
A. Le clonage d'un gène commence souvent par une étape de PCR du
gène d'intérêt B. N'importe quelle enzyme peut être utilisée pour
couper le plasmide lors du clonage C. Les enzymes coupent le
vecteur de manière aléatoire D. Après Ja transformation, on obtient
un mélange de bactéries ayant le plasmide avec insert et des
bactéries ayant le plasmide sans insert E. L'IPTG est un
inducteur non métabolisable de l'opéron lactose permettant la
synthèse de
ßgalactosidase
Réponse( s) :
27- La transduction I
A. Lors de la transduction généralisée, un phage produit
certaines particules contenant uniquement de l'ADN obtenu de l'hôte
bactérien plutôt que de !'ADN phagique
B. Lors de la transduction spécialisée, un phage produit des
particules qui contiennent des gènes aussi bien phagiques que
bactériens réunis dans une même molécule d'ADN
C. L'intégration dans le génome bactérien du matériel génétique
transduit se fait par double crossing over
D. Le petit fragment d'ADN dans la particule phagique contient
environ SO gènes E. En moyenne 1 gène bactérien pour 106 phages
peut être transduit
Réponse( s) :
Page 7 sur9
-
28- La transduction II
A. Le phage tempéré Lambda est utilisé pour la transduction
spécialisée et peut effectuer un cycle lytique et/ ou un cycle
lysogène
B. Le site att grâce auquel Lambda s'est intégré chez E. coli
est présent à la fois sur le génome viral et le génome
bactérien
C. La réplication du phage tempéré est sous le contrôle du
chromosome bactérien D. La transduction ne s'effectue qu'après
induction du cycle lytique E. La transduction ne s'effectue
qu'après induction du cycle lysogène
Réponse(s):
29- La transposition bactérienne I
A. Les transposons possèdent des répétitions terminales
inversées B. Parmi les transposons, seuls les transposons
composites peuvent posséder des gènes de
résistance C. Les transferts naturels d'éléments génétiques
mobiles peuvent se faire entre bactéries de genres
très différents grâce à des gènes de conjugaison D. La
transposition conservative implique une étape de synthèse d'ADN E.
Les intégrons sont des éléments génétiques mobiles qui sont
obligatoirement portés par un
réplicon
Réponse(s):
30- La transposition bactérienne II
A. Le gène de l'intégrase des intégrons permet uniquement
d'insérer et d'éjecter des cassettes de gènes de résistance
B. L'intégrase catalyse la recombinaison spécifique de site
entre une séquence att présente dans l'intégron et une séquence
similaire att présent dans une cassette.
C. Les intégrons peuvent s'automobìlíser D. Les intégrons
peuvent être présents dans les transposons E. Un plasmide peut
devenir résistant à une large gamme d'antibiotiques par
accumulation
-
EXERCICES (8 points)
Exercice 1
à d type d' appariement chro- 1. li existe une controverse
propos u . mosomique que 1 • on observe chez des tétraploïdes
formés à ~arur de deux populations d'une plante donnée, séparées
gé?graph1~u~- ment. On sait que Jes chromosomes s'associent par
paires, mais il existe trois hypothèses sur la façon dont ces
paires se forment :
a. La formation des paires est aléatoire.
b. Les paires se forment uniquement entre des chromosomes de la
même population.
Les paires se forment uniquement entre des chromosomes c. issus
de populations différentes. Considérons un locus, A, étroitement
lié au centromère. On ef- fectue Je croisement suivant :
Race ¡: A/A/A/A X Race 2: a/alala I !
Autotétraploïde: A/Alala
On laisse ensuite l'autotétraploïde s'autoféconder. À quels rap-
ports phénotypiques peut-on s'attend~ pour chaque hypothèse
d'appariement chromo omique? Expliquez votre réponse.
Exercice 2 (Faire les schémas pour chaque situation donnant un
résultat différent)
Probi me: L'iJlmtratfon ci-des us est une versìon irnplifì~ Je
Fappariem •nt entre un hromosome ponant une im erslon I n l
umologue sauvage, fill' peur ·a, ércr d'une
grande utilíl ~ pour répondre- aux que uons mœrnam l :s
conséquenc ~ des événements d rccomhlna1sun au seìn de-. boude,
d'inversion. Dan cetre version hnpli- Iìéc, on n'a ra rt'ptt.~111ê
l'app.iricml'nt de\ r · gions non-Inversé d clrro- mosern '\ Ct qui
,ignifü• que dans notre e emplt< (qui con eme une mver- sion
patal. ·ntrique). I chromosom, .. -s om repré- senté en em. inverse
l'un par rapport à l'autre ( n rialité le r ~om invers 'e~ forment
uni." boucl •).Sila Lon d'inversion ta zzgrand . des doubles cr
ssìng-over peuv m ·y produire. Cetre fígur est faite pour meure en
évídence I~ rnnséquençc qu',turait un tel ~v~m,·m1:111 dans eue
rtwon. Utili~, la tigurt' pour p1éd1re Ics onséqu nœs des quatrt'
ty~ dc- double m•. mg-over pouvant avoir lieu dans I'mverslon, I
rsque I premi ·r eros- ing-over a h1.•u entre les gene) 8 et C t't
que k xond .)C produi1 entre I g' nes C t·1 D. Pour naque 1ype dt:
ùouM crossing-over. prêche, 1&,,., allèl portés par ks
chromaudes produites ët indh¡un celles qui snnr acentriques el
œllc~ qui sont dìccntriques, iR~pon~ p.l~t' 1%.)
B B
b b
D [)
e lfld ( d
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-
Partiel de GENETIQUE B62
Université: Université de Toulon, Faculté des Sciences et
Techniques
Diplôme : Licence 3 Biologie
Date: Partiel 2ième session- 2017
Durée: 2h00
Enseignant: M. Molmeret
QCM (12 points) La réponse aux questions du QCM peut contenir O,
1, 2, 3, 4 ou S bonnes réponses possibles. Pour donner votre
réponse, indiquez O ou les lettres associées aux réponses
correctes.
1- Les premiers systèmes biologiques
A. Les protéines seraient apparues avant !'ADN B. L'ADN serait
arrivé avant les protéines C. Les ribozymes peuvent effectuer des
autodigestions et des digestions d'acides nucléiques D. Les
ribozymes peuvent synthétiser et polymériser des ribonucléotides E.
Les protogénomes sont des molécules autoréplicatives qui sont
capables de conduire des
réactions biochimiques simples
Réponse(s):
2- Fossiles et évolution
A. Les fossiles de toutes cellules peuvent être récupérés B. Les
fossiles de cyanobactéries correspondent à des stromatolithes C.
Les animaux multicellulaires apparaissent il y a environ 640
millions d'années D. Deux augmentations soudaines du nombre de
gènes apparaissent il y a 1,4 milliards d'année et
500 millions d'années E. Les proto-vertébrés possèdent plus de
30 000 gènes, le minimum requis pour n'importe quel
vertébré actuel
Réponse(s):
3- Acquisition de nouveaux gènes
862 2016-2017 1/1
-
A. La duplication de gènes peut se faire par recombinaison de
séquences répétées homologues positionnées sur des chromatides
différentes du même chromosome
B. La duplication de gènes peut se faire pendant la réplication
de !'ADN C. La duplication de gènes n'est pas forcément suivie
d'une modification d'une des versions des
gènes. D. Le mécanisme de conversion de gène implique
l'intervention d'un mécanisme de réparation de
!'ADN après la recombinaison afin de préserver la séquence
fonctionnelle du gène. E. La création de nouveaux gènes peut
impliquer le réarrangement de domaine des gènes d'une
protéine
Réponse( s) :
4- Transposition
A. Lors de la rétrotranscription, le rétrotransposon doit être
transcript et rétrotranscript avant la réintégration génomique
B. Les rétroéléments contiennent obligatoirement une
rétrotranscriptase d'origine virale C. Les séquences LINE et SINE
sont des rétroélements D. Les transposons peuvent eux même induire
des évènements de recombinaisons génomiques E. La transposition
peut être associée à des déficits de l'expression des gènes
Réponse(s):
5- Les introns
A. Ils peuvent être autoexcisables B. Certains intrans n'ont pas
subi de changements majeurs au cours de l'évolution C. Les intrans
auraient pu exister avant la divergence procaryotes-eucaryotes D.
Le nombre d'introns aurait graduellement augmenté au cours de
l'évolution des génomes
animaux E. Il existe des similitudes entre les intrans GU-AG et
ceux du groupe III
Réponse(s):
6-Pseudogènes et microsatellites
A. Les pseudogènes sont des séquences inertes qui présentent une
très forte analogie avec les gènes actifs '
B. Certains pseudogènes proviennent d'une duplication incomplète
ou altérée de domaines d'ADN comportant un gène codant une
protéine
C. Certains pseudogènes sont répétés de multiples fois D. Les
séquences répétées non codantes du génome nucléaire ne sont pas
répliquées, ce qui est mis à
profit pour l'établissement d'un profile individuel E. Les
microsatellites sont des séquences d'ADN codantes correspondant à
des répétions de 2 à 3
nucléotides dispersées le long des chromosomes
Réponse(s) :
Page 2 sur 6
-
7- Les approches de la phylogénie moléculaire I
A. La phylogénie moléculaire permet d'établir le degré de
parenté le plus probable existant d'un ensemble de séquences
homologues donné
8. Les divergences de 2 génomes dans un passé récent ont moins
de différences que 2 génomes dont l'ancêtre commun est plus
ancien
C. La méthode phénétique se fonde sur le nombre de caractères
quelle que soit leur qualité D. La méthode cladistique estime que
plus le nombre de caractères communs à deux espèces est
grand, plus elles se ressemblent et donc plus elles sont proches
E. La méthode cladistique distingue les caractères primitifs, des
caractères évolués.
Réponse(s):
8- Les approches de la phylogénie moléculaire li
A. Les ailes de chauve-souris et des oiseaux sont le résultat
d'une convergence B. L'absence de pattes chez le serpent
(appartenant aux vertébrés) correspond à une réversion C. Les
homoplasies correspondent au fait que les organes analogues ne sont
pas toujours hérités
d'un même ancêtre commun et ne traduisent pas de relations de
parenté D. L'arbre le plus parcimonieux est celui qui supposera le
plus de transformations évolutives E. Un groupe monophylétique
regroupe tous les taxons qui partagent une même innovation
évolutive et leur ancêtre commun exclusif
Réponse(s):
9- Les données moléculaires
A. Les marqueurs phylogénétiques sont des gènes qui ne sont
présents que chez certaines catégories d'individus
B. Les gènes de protéines de stress sont souvent utilisés comme
marqueurs phylogénétiques C. Ces gènes subissent souvent des
transferts horizontaux entre espèces D. Ils ont une structure
conservée et un taux d'évolution approprié E. La comparaison de la
séquence du gène de l'ARN16S et du 18S d'un individu à celles des
bases de
données peut permettre d'identifier une nouvelle espèce
Réponse(s) :
10- Construction d'arbres phylogénétiques
A. L'arbre déduit représentant une série d'évènements de
l'évolution tirée de données peut être différent de l'arbre
vrai
B. Les séquences xénologues sont issues d'un transfert
horizontal de gènes C. L'alignement des séquences peut permettre
l'élaboration d'une matrice des distances,
correspondant à l'approche cladistique D. La méthode des
jonctions des voisins est une approche cladistique E. La méthode
des caractères correspond à une approche de parcimonie maximale
Réponse(s):
Page 3 sur 6
-
11- Les réarrangements chromosomiques I
A. Une inversion à l'état homozygote induit la formation d'une
boucle lorsque l'on observe le chromosome au MET en prophase I
B. Une inversion péricentrique indique que le centromère est
situé hors de l'inversion C. Un crossing over dans une boucle
d'inversion péricentrique relie entre eux les centromères des 2
homologues par un pont dicentrique D. Lors d'une inversion
péricentrique, 3 des chromosomes issus de la meiose II donneront
des
gamètes viables qui elles-même donneront des zygotes viables en
cas de fécondation E. Les translocations réciproques sont moins
fréquentes que les autres
Réponse(s) :
12- Les réarrangements chromosomiques II
A. Les hétérozygotes pour une translocation produisent
généralement une descendance 2 x moins nombreuse que la normale
B. Lors de la ségrégation alternée des chromosomes hétérozygotes
pour une translocation, les gamètes ne présentent pas de
déséquilibre génétique
C. Le syndrome de Down chez l'homme peut être attribué à une
trisomie 21 D. La dystrophie musculaire de Duchenne est une maladie
récessive liée à l'X E. La dystrophie musculaire de Duchenne est
liée à une translocation réciproque
Réponse(s):
13- Les réarrangements chromosomiques III
A. L'aneuploïdíe est liée à une non-disjonction à la méiose B.
Les organismes monoploïdes peuvent subir une méiose C. Les
organismes monoploïdes peuvent être obtenus artificiellement D. Un
organisme monoploïde peut naturellement devenir diploïde E.
L'obtention de plantes résistantes à un produit se fait partir un
organisme diploïde ou haploïde
Réponse(s) :
14- La transposition bactérienne I
A. Les transposons possèdent des répétitions terminales
inversées B. Parmi les transposons, seuls les transposons
composites peuvent posséder des gènes de
résistance C. Les transferts naturels d'éléments génétiques
mobiles peuvent se faire entre bactéries de genres
très différents grâce à des gènes de conjugaison D. La
transposition conservative implique une étape de synthèse d'ADN E.
Les intégrons sont des éléments génétiques mobiles qui sont
obligatoirement portés par un
réplicon
Réponse(s) :
Page 4 sur 6
-
15- La transposition bactérienne II
A. Le gène de l'intégrase des intégrons permet uniquement
d'insérer et d'éjecter des cassettes de gènes de résistance
B. L'intégrase catalyse la recombinaison spécifique de site
entre une séquence attprésente dans l'intégron et une séquence
similaire att présent dans une cassette.
C. Les intégrons peuvent s'automobiliser D. Les intégrons
peuvent être présents dans les transposons E. Un plasmide peut
devenir résistant à une large gamme d'antibiotiques par
accumulation
d'intégrons à cassettes multiples.
Réponse(s):
Page 5 sur 6
-
EXERCICES (8 points) Exercice 1
En raison de la petite taille du chromosome 4 de drosophile, les
monosomiques et les trisomiques gùr ce chromosome sont viables, ce
qm n'est pas le cas des tétrasomiques ni des nulliso- miques. Une
mouche trisomique pour le chromosome 4 et por- tant le gène
récessif spécífìant des soies recourbées (ben» en anglais) (/,J sur
toutes les copies du chromosome 4 est croisée avec une mouche de
phénotype ñOqnal qui, est monosomíque pour le chromosome 4. a. À
quels génotypes et phénotypes peut-on s attendre dans la
descendance et dans quelles proportions ?
b. Si l'on croise entre eux les tri omiques appartenant à ces
descendants, à quel rapport phënotypique peut-on s'attendre dans la
génération suivante ? Supposons qu'une seule copie de f,+· soit
nécessaire pour produire des soies normales non recourbées), que
les chromosomes non appariés gagnent au hasard l'un ou l'autre pôle
et que les gamètes aneuploïdes de n'importe quelle sorte
survivent.
Exercice 2
Quatre intégrations indépendantes du facteur F dans le
chromosome d'une souche inhabituelle d'E.coli ont donné quatre
dérivés Hfr de cette souche (HfrW, HfrX, HfrY, et HfrZ), chacun
avec une origine différente et une direction possible du transfert
des marqueurs. Au cours d'expé- riences de conjugaison interrompue,
les gènes chromoso- miques sont transférés aux temps indiqués dans
le tableau ct-dessous. (a) Dessiner une carte génétique circulaire,
avec Ia posi- tion O (et 100) minute(s) en baut, montrant l'ordre
d'en- trée des gènes chromosomiques et la distance (en minutes)
entre les gènes adjacents. (Le marqueur leu se trouve à peu près à
2 minutes sur la carte standard.) Dessinez sur la carte génétique
les flèches indiquant l'ori- gine et la direction du transfert de
chaque Rfr et la dis- tance (en minutes) depuís l'origine de
transfert jusqu'au premier marqueur transféré.
(b) Comment la carte génétique de cette souche particu- lière
est-elle comparable à celle de la souche B. coli standard de Ja
figure 8.14? Suggérez une explication pour tes diííé- rences
observées entre ces cartes génétiques.
Marqueur génétique
Hfr his lac leu lip pheS pro pyrD terc tonA trp
w - 20 ll 3 X 18 31 20 25
y 13 22 6 2 Page 6 sur 6
z 19 12 4 8
-
Examen de B67- session 2 juin 2017
Analyse cinétique et structurale de la protéine TrwB
TrwB, une protéine impliquée dans le transport de I' ADN au
cours de la conjugaison bactérienne est une ATPase ADN dépendante.
TrwB est une protéine membranaire intégrale, dont la fraction
soluble appelée TrwBLlN70 comporte deux domaines principaux : un
domaine de fixation à l'ADN et un autre domaine étudié dans cet
étude.
Partie I : Etude de la réaction enzymatique de TrwBLlN70
Le tableau 1 donne les vitesses initiales de réaction
[nmol.mint.rng+] en fonction de la concentration en ATP (mM) à pH
6,2 et à pH 6,5.
Le document 1 présente des mesures de l'activité ATPasique de
TrwBLlN70 sous différentes conditions réactionnelles.
Question 1 : Analyser ces résultats.
Partie II: Etude de la structure de TrwBLlN70.
TrwBLlN70 comporte 6 monomères dont la structure rappelle celle
de la sous unité Fl de l'ATPase mitochondriale. Les documents 2 et
3 comparent la structure de TrwBLlN70 avec celle de la sous unité
Fl de l'ATPase mitochondriale.
Question 2 : Analysez les résultats obtenus
Partie III : Conclusion
Question 3 : Faites une conclusion à partir des résultats
obtenus dans les parties I et Il.
Références :
(1) l. Tato, S. Zunzunegui, F. de la Cruz, and E. Cabezon (2005)
TrwB, the coupling protein involved in DNA transport during
bacterial conjugation, is a DNA-dependent ATPase. Proc Natl Acad
Sci US A. 2005 Jun 7; 102(23): 8156-8161.
(2) F. Xavier Gomis-Rüth, Gabriel Moncalia'n, Fernando de la
Cruz, and Miquel Coll (2002) Conjugative Plasmid Protein TrwB, an
Integral Membrane Type IV Secretion System Coupling Protein THE
JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY Vol. 277, No.9, Issue of March 1,
pp. 7556- 7566, 2002
(3) A G. W. Leslie and J. E. Walker (2000) Structural model of
Fl-ATPase and the implication for rotary catalysis. Phil. Trans. R.
Soc. Lond. B (2000) 355, 465-472
-
Document 1:
A B
50 50
40 40
1/)
[30 1/)
o [30 'O o >, 'O I 20
>,
~ I 20 o ~ o
10 10
o o 4 5 6 7 8 9 o 50 100 150 200 250 300
pH [NaCl)(mM)
e
60
50
"'40 iii >,
ë5 u 30 >,
I ~ 20
10
o 25 30 35 40 45
Temperature (ºC) 50 55
A: pH dependence of TrwBD N70 ATPase activity. Reactions were
carried out by the radiometric method for the pH values indicated
in the figure. Reaction mixtures contained 12 mM TrwBDN70, 8 nM
ssM13DNA, and 2 mM ATP (buffered at the corresponding pH value). B:
NaCl concentration effect on TrwBD N70 ATPase activity. Reactions
were carried out by the radiometric method as described for A. C:
Effect of temperature on TrwBDN70ATPase activity. Reactions were
carried out by the radiometric method as described for A.
Document 2: Hexameric toroids. Ribbon plot of the hexameric
ring-like structure, of (a) heterohexameric Fl-ATPase and (b) TrwB
N70. (a toroid is a surface of revolution with a hole in the
middle, like a doughnut)
b
0110A
-
Document 3: Structural comparison between TrwB and Fl-ATPase.
TrwB and Fl-ATPase structures are shown in A and B, respectively,
represented in opposite orientation with respect to the inner
membrane. For clarity, only a-, ß-, and y-subunits are represented
in Fl-A'I'Pase. Note also that the transmembrane a-helices in the
N-terminal domain of TrwB are missing in this representation.
ß-strands and a-helices are colored in blue and red, respectively,
with the exception of the y-subunit in Fl-ATPase, where the
coiled-coil structure is colored in green. In A, the DNA is
represented in green, showing the 5' and 3' ends. Following the
mechanism proposed in this work, TrwB would bind the 5' -DNA strand
through the central channel, and it would exclude the 3' -DNA
strand (that may or may not loop around the perimeter of the
hexamer). Strand separation might not be achieved by TrwB directly
but may occur in a previous step, perhaps associated with TrwC
helicase. Blue arrows represent the postulated opening and closing
of the catalytic subunits coupled to ATP hydrolysis. TrwB and
Fl-ATPase structures (Protein Data Bank ID codes 1E9R and lElQ,
respectively) were generated with BOBSCRIPT. The DNA drawing was
created as a separate image and superposed on TrwB structure.
A B
5' 3' ~IM
-
Tableau 1:
concentration 0,12 0,20 0,32 0,40 0,51 0,60 0,71 0,81 1,00 1,24
1,48 2,00 2,52 3,02 3,46 4,00 en ATP mM vitesse en 3,12 13,43 46,34
83,11 144,22 206,48 278,47 346,60 448,21 537,27 596,19 657,98
683,75 695,88 701,74 706,09
nmol.min+rng 1oH 6,2
vitesse en 0,03 0,17 0,81 1,77 3,90 6,92 11,90 18,90 37,25 72,16
123,05 260,20 396,59 499,17 561,04 612,21 nmol.min-1.mg-
1pH 6,5
-
Examen d'enzymologie 3 (86 7) Analyse cinétique et structurale
de I'ínsulísyn (IDE)
Mai 2017
L'insulisyn (ou IDE) tient son nom de sa première fonction :
c'est l'enzyme de dégradation de l'insuline. C'est une
métallo-peptidase à zinc dont de nombreux variants ont été associés
à des susceptibilités au diabète de type 2. Il a été démontré
dernièrement que cette enzyme peut accepter d'autres substrats
peptidiques que l'insuline comme la protéine prion ou encore le
glucagon (1). Dans ce sujet, nous allons travailler sur les données
cinétiques de l'enzyme en présence ou non d'un régulateur: l'ATP
(2).
Partie I: Analyse cinétique de l'IDE (14 points)
Le tableau ci-dessous donne les vitesses initiales de réaction
(nmol/min/mg d'enzyme) en fonction de la concentration en peptide
(µM) en absence d'ATP et en présence de 4mM d'ATP.
[S] (µM) 1 5 9 13 20 30 40 50 70
Vi (nmol/min/mg) 0,8 3,5 7,5 12,5 19 26 30 32 35
Vi avec ATP ( nmol/min/mg) 100 600 1300 2000 2800 3200 3400 3500
3550
Table 1- Vitesses initiales de réaction de l'IDE en présence ou
en absence d'ATP (2)
Question 1 : Analyser ces résultats.
Partie II : Analyse structurale de l'IDE (6 points)
De nombreuses structures de l'IDE humaine ont été obtenues par
cristallographie aux rayons X. Ces structures permettent de
commencer à comprendre l'allostérie mais aussi les modalités de
catalyse de l'enzyme ainsi que la spécificité des substrats. Nous
disposons ici de quatre structures obtenues par cristallographie
aux rayons X:
1
-
- Une forme libre 1 (pdb: 1Q2L) : c'est la structure d'un
homologue structural de l'IDE humaine chez E.coli (3). Cette forme
est supposée exister également pour l'IDE humaine d'après certains
résultats expérimentaux (1).
- Une forme libre 2 (pdb: 2jG4) : C'est la structure obtenue
pour l'IDE humaine en absence de ligands (1)
- Une forme en présence d'ATP (pdb: 3TUV) : C'est la structure
obtenue pour l'IDE humaine en présence d'ATP (2)
- Une forme en présence d'insuline (pdb : 2G47) : C'est la
structure obtenue pour l'IDE humaine en présence d'insuline. Pour
obtenir la forme en présence d'insuline, l'acide aminé catalytique
Glu111 a été muté en Gln111. (1)
Question 1 : Que signifie pdb ?
Question 2: Pourquoi a-t-on muté Glu111 dans la structure en
présence d'insuline?
Question 3 : Décrivez et interprétez les structures présentées
dans la figure 1 (formes libres).
Question 4 : Décrivez et interprétez les structures présentées
dans la figure 2 (formes en présence de ligand/substrat).
Question 5 : Qu'observez-vous de particulier quant à la
structure du modèle de l'insuline? Qu'est-ce que cela nous
apprend?
Question 6 : Concluez sur les deux parties du sujet (propriétés
des différentes formes).
Références:
(1) Shen et al. (2006) Structures of human insulin-degradating
enzyme reveal a new substrate recognition mechanism. Nature 443 :
870- 7 4.
(2) Im et al. (2007-Structure of Substrate-free Human
Insulin-degrading Enzyme (IDE) and Biophysical Analysis of
ATP-induced Conformational Switch of IDE. JBC 282 (35) :
25453-25463.
(3) Maskos et al. (2011) Crystal Structure of pitrilysin, the
prototype of Insulin- degradating enzymes. To be published.
2
-
z I w o
ü I w o
z I w o
ü I w o
(A) Forme libre 1 (E.coli)
Boucle de Boucle de
z I w o
ü I w o
z I w o
. 12,9A 12,9A (8) Forme libre 2 (homme)
ü I w o
Figure 1 - Les formes libres probables de l'IDE
Les deux grandes régions de la protéine sont notées IDE-Net
IDE-C. Les domaines sont numérotés Dl à 04.
3
-
14,01 A 14,01
(A) Structur~ de IDE en présence d'ATP (homme)
13,50 A
13,50
(B) Structure âe IDE en présence d'insuline (homme)
Figure 2 - Les formes ATP et insuline de l'IDE
De droite à gauche : la structure secondaire globale, la surface
de la protéine entière, une vue de surface de la cavité interne qui
fixe le ligand: IDE-N pour l'insuline, IDE- C pour l'ATP
4
-
li UNIVERSITE de TOULON Partiel de VIROLOGIE B66 Université:
Université de Toulon, Faculté des Sciences et Techniques
Diplôme : Licence 3 Biologie
Date : Partiel - 26 juin 2017
Durée: 2h00
Enseignant : E. Decroly
Donnez des réponses aussi précises et synthétiques que
possible.
Question 1 (2 points) : Définir les notions suivantes :
ARN négatif :
« Frameshift »
Question 2 (6 points): Le virus de la grippe a une capacité
d'évolution exceptionnelle qui
c'est illustré tors de pandémie majeures. • Quels sont les deux
mécanismes principaux impliqués dans son évolution ? • Comment
explique t'on la pandémie de 1918
-
Question 3 (6 points) : Sur un schéma du cycle réplicatif du
virus HIV, indiquez quelles sont les cibles des antiviraux
actuels?
-
Question 4 (6 points): vecteur rétroviraux/lentiviraux
Un chercheur effectue l'expérience suivante: li transfecte une
cellule avec 1) une « pakaging construct » tel que décrite dans la
figure,
2) Le VSV env coding plasmid
3) la construction « transfer vector».
Questions.
1) Quelles seront les protéines exprimées dans les cellules
transfectées ?
2) Des particules virales sont elles produites par les cellules
?
3) Dessiner le génome des particules virales
4) Les particules sont elle capable d'infecter une cellule
portant le récepteur du virus VSV?
5) Quelles sont les protéines exprimées par ces cellules
transduites ?
6) Les cellules transduites synthétisent-elles des particules
virales ? et que peut-on en conclure du point de vue de la réponse
antivirale de l'hôte et de la stabilté d'espression de se
système?
HIV provirus ~- I I Pro I POI so v
,
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SEMESTRE 1B57 Biologie cellulaire, session 2B51 Métabolisme
bioénergétiquesession 1session 2
B54 Neurophysiologie et endocrinologiesession 1session 2
B55 Méthodes spectroscopiques appliquées à la biochimie, session
1B56 Enzymologie 2session 1session 2
SEMESTRE 2B61 Génétique des populations et évolutionsession
1session 2
B64 Microbiologiesession 1session 2
B68 Ecologie 1sessionrattrapage
U62 Biosphère et évolution du globeB69 Ecologie
2sessionrattrapage
B62 Génétiquesession 1session 2
B67 Enzymologiesession 1session 2
B66 Virologie