Khôlle du Vendredi n 4 BIOCELL

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1 TUTORAT PAES 2011/2012 Khôlle du Vendredi n 4 BIOCELL Vendredi 07/10/11 Bon courage! QCS/QCM : 26 Durée : 60 minutes Tuteurs : Hortense LANGLOIS D ESTAINTOT, Lucien GUERIN, Olivier BAHUAUD biocell.nantes@gmail.com

2 Question n 1 : La microscopie : A) A l instar de la microscopie électronique, la microscopie photonique utilise la lumière blanche. B) Toutes les cellules possèdent un noyau. C) L immunohistologie permet, grâce à un anticorps spécifique couplé à un fluorochrome, de localiser et de quantifier une molécule d intérêt. D) La vidéo microscopie permet d étudier des mouvements intracellulaires au sein d une cellule fixée. E) L ultracentrifugation trie les cellules selon leur densité Question n 2 : Explorations : A) En FRAP le laser crée une zone de fluorescence qui s éteint si les protéines sont en mouvements. B) L analyse de l ADN nécessite dans l ordre : électrophorèse, coloration, hybridation, transfert et enfin révélation. C) Le northern blot nécessite une sonde ADN spécifique de l ADN à détecter. D) Le southern blot nécessite une sonde ADN spécifique de l ARN à détecter. E) Lors d un western blot les protéines migrent de l anode vers la cathode. Question n 3 : Biologie moléculaire de la cellule : A) Un anticorps monoclonal est un anticorps dirigé contre une seule protéine au niveau d un épitope très précis. B) un anticorps polyclonal est un mélange d anticorps monoclonaux. C) Des cellules appartenant à une lignée sont des cellules issues d'une seule et même cellule de départ qui a été rendue immortelle. D) Tous les introns et les exons sont traduits. E) Tous les introns et les exons sont transcrits. Question n 4 : La membrane plasmique : A) est une barrière entre deux compartiments : le milieu extracellulaire aqueux et le milieu intracellulaire non aqueux, contenant les organites. B) Est asymétrique sur ses deux faces. C) Garde les mêmes constituants tout au long de la vie de la cellule. D) Est formée par l association de lipides amphiphiles et de lipides hydrophobes. E) La composition chimique de la membrane est sensiblement la même pour toutes les cellules. Question n 5 : La membrane : A) La technique de cryofracture à l azote permet de conserver la membrane intacte grâce à une diminution très lente de la température. B) En cryofracture les protéines membranaires ont tendances à rester sur la face P (plasmatique). C) La membrane est d autant plus fluide qu elle contient des lipides saturés. D) Les phospholipides sont les lipides les plus abondants de la membrane. E) Les lipides permettant la fixation des protéines sont répartis aspécifiquement sur toute la surface de la membrane afin que la cellule puisse communiquer avec l ensemble de son entourage. Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell Page 2 sur 9

3 Question n 6 : La membrane : A) L asymétrie membranaire est le fait du hasard, les lipides se répartissant spontanément de chaque côté de la membrane. B) Le cholestérol a une incidence sur la rigidité membranaire. C) On trouve des glycolipides sur les deux faces de la membrane. D) Les rafts sont des zones enrichies en protéines, GPI et sphingolipides et sont visibles au microscope. E) Les cavéoles sont des zones stables de la membrane visibles au microscope. Question n 7 : Les protéines et glycanes membranaires : A) Les protéines intracellulaires ne sont quasiment jamais glycosylées. B) Les protéines intrinsèques sont en contact direct avec au moins un lipide, elles représentent 70% des protéines membranaires. C) Les protéines intrinsèques sont solubilisées par les détergents. D) Le glycocalyx est formé des glycanes de la face externe et d eau, il joue un rôle de protection de la membrane. E) Les glycanes constituent la charge négative de la face externe grâce aux acides sialiques. Question n 8 : La membrane (promis c est la dernière ) : A) Les seuls paramètres influençant la fluidité membranaire sont le taux d insaturation des acides gras et le taux de cholestérol. B) Il existe 4 mouvements permettant la mobilité des phospholipides. C) Le capping est un phénomène de rassemblement de certaines protéines en une zone précise de la membrane, empêchant notamment les déplacements cellulaires. D) Tous les composants membranaires sont issus d un seul compartiment de synthèse : le réticulum endoplasmique (RE). E) Il existe un adressage permanant du cytosol vers la membrane plasmique grâce au flux vectoriel permanant. Question n 9 : Généralités et flux A) Le système endomembranaire est un système indispensable à la vie cellulaire, il est commun aux cellules procaryotes et eucaryotes. B) Les points d'arrivés du flux vectoriel la membrane et les endosomes correspondent aux points d'entrée du flux rétrograde. C) Le noyau et le Golgi sont les seuls compartiments qui peuvent échanger des protéines par des pores. D) La protéine membranaire (7REP11EvRaY) empreinte le flux vectoriel. E) Les endosomes reçoivent des vésicules venant du Golgi et de la membrane. Question n 10 : Protéogenèse A) La synthèse de toutes les protéines débute dans le cytoplasme. B) Les ARNt commencent par le codon AUG qui code pour une méthionine. C) Les ARNm commencent par le triplet AUG qui code pour une méthionine. D) L acide aminé est lié de façon covalente avec son ARNt sous forme d aminoacyl-arnt E) Le nouvel acide aminé se lie de façon covalente avec le dernier acide aminé de la chaine peptidique en cours de synthèse Question n 11 : Protéogenèse et ribosomes A) Une fois le codon AUG reconnu les deux sous unités s associent et initient la traduction. B) Les ARNt se fixent directement sur le site A du ribosome. C) Une fois que l acide aminé est lié avec les précédents, l ARNt est libéré du site P. D) Une fois que l acide aminé est lié avec les précédents, le ribosome avance et l aminoacyl-arnt passe du site A au site P. E) Le ribosome avance base par base. Page 3 sur 9 Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell

4 Question n 12 : Protéogenèse le retour A) La liaison peptidique est effectuée par une peptidyl transférase. B) Quand le ribosome rencontre un codon stop, le facteur de libération hydrolyse la chaine peptidique. C) Les ribosomes libres permettent la synthèse des protéines cytosoliques. D) Les ribosomes libres synthétisent des protéines à destinée nucléaire, grâce à un signal de localisation. E) La séquence signal est reconnue par les protéines chaperonnes qui participent à la configuration de la protéine dans l espace. Question n 13 : proteogenese.la vengeance A) Les protéines mitochondriales sont en grande partie codées par le génome mitochondrial. B) Un polyribosome est un ensemble de ribosomes reliés par la protéine en formation. C) Les polyribosomes libres prennent une forme hélicoïdale dite en rosette dans le cytosol. D) Les membranes du noyau et du réticulum endoplasmique(re) sont en continuité. E) Les protéines pénètrent dans le RE grâce à des pores endoplasmiques. Question n 14 : Le RE et les protéines A) Les protéines à destinée transmembranaire terminent leur synthèse dans le RE. B) La glycosylation des sérines et thréonines dans le RE participe à la synthèse des glycoprotéines. C) Le RE participe à la synthèse des phospholipides membranaires. D) Le stockage de Na+ par le RE est un élément primordial de la physiologie humaine. E) La translocation protéique dans le RE se fait grâce à une séquence d acides aminés hydrophiles, appelée séquence signal. Question n 15 : Translocation et traduction A) La transfection dans le ribosome commence alors que la protéine n est pas totalement synthétisée. F ce n est pas transfection mais translocation B) La protéine SRP se fixe sur le translocon, et permet le passage de la chaine peptidique en cours de synthèse, dans le REG. C) La séquence signal est clivée par un peptide hydrolase dans les protéines secrétées D) La séquence signal est la partie membranaire des protéines transmembranaires. E) Le signal patch est une séquence d acides aminés hydrophobes. Question n 16 : Glycosylation A) Les protéines glycosylées sont à destinée extracellulaire. B) La glycosylation permet une modification structurale et fonctionnelle des protéines. C) La chaine sucrée et la protéine sont synthétisées à part et assemblées ensuite, cela permet un renforcement des contrôles qualité. D) Les ponts disulfures qui unissent une même protéine sont dus à l interaction entre deux cystéines. E) 30% des protéines synthétisées sont dégradées immédiatement dans le protéasome. Question n 17 : Transport vésiculaire et Golgi A) Lors de la formation des vésicules de transport, la face réticulaire de la membrane du RE devient la face interne de la vésicule. B) Il y a une très forte spécificité de reconnaissance entre la vésicule et le compartiment receveur permettant un adressage de qualité. C) Le complexe de dissociation fait intervenir des protéines très spécifiques de type V-SNARE. D) Le transport vésiculaire participe au turn-over des membranes. E) Apres être passées dans le RE les protéines vont dans le golgi. Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell Page 4 sur 9

5 Question n 18 : Le Golgi A) Un dyctiosome est un ensemble de saccules aplatis. B) L entrée du golgi se fait par la face cis. C) L entrée du golgi se fait par la face trans. D) La glycosylation dans le golgi se fait de manière séquentielle contrairement au RE. E) Il existe deux types de secrétions protéiques : constitutive et régulée. Question n 19 : Les peroxysomes A) Les peroxysomes sont de petites vésicules à la matrice homogène. B) Les peroxysomes jouent un rôle dans le métabolisme des purines. C) Les peroxysomes sont le lieu de nombreuses réactions chimiques, c'est pourquoi leur membrane contient une proportion importante de protéines par rapport à la membrane plasmique. D) Une augmentation de l'activité des peroxysomes accroit la production de radicaux libres du fait de l'augmentation de la synthèse de cholestérol. E) Grace à des mécanismes de compensation, il n'y a pas de pathologies graves liées à des atteintes peroxysomales. Question n 20 : Les lysosomes A) Le ph dans les endosomes précoces est de 7,4 (ph physiologique), il s'acidifie pour donner des endosomes tardifs qui deviennent ensuite les lysosomes, au ph encore plus faible. B) Des vésicules venant du Golgi portent la H+-ATPase qui permet ces modifications de ph. C) Le rôle principal des lysosomes est la synthèse de composants destinés à la cellule et à l'extérieur de la cellule. D) Les lysosomes jouent un rôle dans le renouvellement cellulaire. E) Ils constituent un mécanisme de défenses contre les agents pathogènes. Exercice Alzheimer Une équipe de chercheur étudie les effets sur les endosomes de la maladie d'alzheimer. Ils comparent des fibroblastes "normaux" 2N avec des fibroblastes DS issus d'individus atteints de trisomie 21 (= Down Syndrom, un chromosome 21 excédentaire). Les personnes atteintes de trisomie 21 sont susceptible de présenter un Alzheimer précoce. Partie 1 Les chercheurs étudient l'expression des gènes codant pour APP, SOD 1 et la β-actine. a. Les niveaux d'expression de l'app, de la SOD1 et de la β-actine dans les fibroblastes 2N et DS ont été déterminés par RT-PCR quantitative. (**p<0,01 versus 2N) b. Western Blot de l'app et de la SOD1 pour les fibroblastes DS et 2N. Page 5 sur 9 Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell

6 Question n 21 : A) APP est une protéine transmembranaire impliquée dans la maladie d'alzheimer. B) Pour réaliser une PCR, on a besoin d'un plasmide. C) La RT-PCR permet d'évaluer la quantité de l'arnm d'intérêt. D) L'expression de l'app et de SOD 1 est plus importante dans les fibroblastes DS que dans les fibroblastes 2N. E) La figure b montre vraisemblablement qu'il y a plus d'arnm codant pour l'app dans les fibroblastes DS que dans les fibroblastes 2N. Question n 22 : A) APP et SOD1 sont vraisemblablement situés sur le chromosome 21. B) La β-actine est utilisée comme standard interne car elle est située sur le chromosome 21. C) La maladie d'alzheimer est une maladie rare. D) Elle est liée à des altérations intra et extra cellulaires. E) Elle touche les neurones. c. Images de fluorescence utilisant des anticorps contre EEA1 (Early Endosome Antigen1, marqueur des endosomes précoces) d. et e. Nombre total et relatif d'endosomes dans les fibroblastes 2N et DS, exprimé en fonction de la taille des endosomes Question n 23 : Figures c, d et e A) On a pu réaliser les images de la figure c sur des cellules vivantes. B) La réalisation des images de la figure c nécessite au moins 3 anticorps différents. C) L'étude de la figure c permet d'affirmer que les endosomes sont de taille plus importante dans les fibroblastes DS que dans les fibroblastes 2N. D) Selon la figure e, quelle que soit leur surface les endosomes sont plus nombreux dans les fibroblastes DS que dans les fibroblastes 2N. E) Il semble que les fibroblastes DS contiennent plus d'endosomes que les fibroblastes 2N, particulièrement pour les endosomes de taille importante. Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell Page 6 sur 9

7 Partie 2 Pour préciser le rôle que joue la protéine APP dans les altérations neuronales responsable d'alzheimer, les chercheurs étudient les effets d'un inhibiteur de γ-sécretase (inhibiteur : L-685,458). Les γ-sécretases peuvent cliver C99 (β-ctf) en Aβ et AICD ; elles clivent également C83 (α-ctf) en AICD et p3. a. Concentration en peptides Aβ 40 et Aβ 42 dans des fibroblastes 2N après 18h d'incubation avec L685, 458, déterminée par un test ELISA. (*, P < 0.05; **P < 0.01 par rapport aux fibroblastes 2N sans incubation) e. Nombre relatif d'endosomes dans les fibroblastes 2N avec ou sans incubation dans L685, 458, en fonction de la taille des endosomes. (**, P < 0.01; ***, P < par rapport aux fibroblastes 2N sans incubation ;, P<0.05 par rapport aux endosomes de surface comprise entre 0.01 et 0.5 μm²) Question n 24 : A) Lors du test ELISA, on détecte les anticorps circulants dirigés contre la protéine d'intérêt en introduisant le sang dans une boite en plastique qui contient des anticorps de capture. B) Pour réaliser un test ELISA, on a généralement besoin d'anticorps de capture, de dosage et de détection. C) Dans la maladie d'alzheimer, le fragment Aβ classiquement décrit comme pathogène est Aβ 40. D) La figure a montre que les peptides Aβ sont présents en quantité moins importante en présence d'inhibiteur de γ-sécretase. E) Connaissant le rôle des γ-sécretases, on attendait une augmentation de la concentration en peptides Aβ en présence d'inhibiteur de γ-sécretase. Page 7 sur 9 Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell

8 Question n 25 : A) Avec l'inhibiteur de γ-sécretase, le nombre et la taille des endosomes sont augmentés. B) La figure e ne permet pas d'affirmer que l'augmentation du nombre d'endosomes est plus importante pour les endosomes de taille supérieure à 1.41 μm². C) La mucoviscidose implique également (comme Alzheimer) une protéine transmembranaire : le canal CFTR. D) Le déficit en alpha-1-antitrypsine provoque des agrégats extracellulaires. E) Les items A et C sont faux. Partie 3 Les chercheurs induisent ensuite la surexpression d'un assemblage constitué de β-ctf(c99) lié à son extrémité C terminale à GFP. Cet assemblage respecte la localisation physiologique du C99 et sa coupure par γ-sécretase en AICD (APP Intracellular C-terminal Domain) et Aβ. a. Western Blot de C99-GFP, C83-GFP et AICD-GFP sur des fibroblastes 2N transfectés ou non avec C99-GFP, avec ou sans L-685,458 d. nombre relatif d'endossâmes dans les fibroblastes 2N transfectés ou non avec C99-GFP, en fonction de la taille des endosomes. (**, P < 0.01; ***, P < par rapport aux fibroblastes 2N non transfectés) Question n 26 : A) Les chercheurs fabriquent in vitro de nombreuses protéines C99-GFP puis les transfectent dans la cellule. B) Les inhibiteurs de γ-sécretase semblent diminuer la quantité d'adn d'aicd-gfp. C) La transfection de C99-GFP entraine probablement une augmentation de C83-GFP. D) La surexpression de C99 dans des fibroblastes 2N mime l'état endosomal des fibroblastes DS. E) Une inhibition de la BACE-1 semble être une voie de traitement envisageable pour limiter les altérations endosomales chez les personnes atteintes de trisomie 21. Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell Page 8 sur 9

9 A la semaine prochaine! Page 9 sur 9 Tutorat PAES 2011/2012, khôlle du vendredi n 4, biocell