Biologie cellulaire · chapitre 4

Les méthodes d'étude de la cellule en P1 : culture, anticorps, CRISPR, GFP

C'est le chapitre que les étudiants trouvent le plus déroutant, parce qu'il ne parle pas d'une structure du corps mais d'outils de laboratoire. Il est pourtant très prévisible en QCM : chaque technique répond à une question précise, et il suffit de savoir laquelle.

Voir une protéine dans une cellule vivante, c'est la GFP. Éteindre un gène temporairement, c'est le siRNA. Le modifier définitivement, c'est CRISPR-Cas9, avec deux réparations possibles qui donnent deux résultats opposés : une extinction ou une insertion. Trier des cellules une par une, c'est la cytométrie en flux. Séparer les organites, c'est la centrifugation.

Le chapitre comprend aussi la culture cellulaire et la limite de Hayflick, c'est-à-dire le nombre fini de divisions d'une cellule normale — une notion qui reviendra en cancérologie. Retenez les techniques par leur finalité, jamais par leur protocole.

Les 14 notions de ce chapitre

Voici le découpage que nous utilisons pour ce chapitre. Chaque notion tient dans une fiche courte, travaillée dans le Parcours de l'app, à raison de deux par jour.

Choisir un organisme modèle
Les conditions de la culture cellulaire
Culture primaire, lignées et limite de Hayflick
L'anticorps, outil de reconnaissance : polyclonal ou monoclonal
Ce qu'on fait avec un anticorps : recherche, diagnostic, thérapie
Cytométrie en flux et FACS : analyser puis trier
La transfection : faire entrer de l'ADN sans virus
Vecteurs viraux : adénovirus, lentivirus, AAV
CRISPR/Cas9 : les ciseaux moléculaires
NHEJ ou HDR : knock-out ou knock-in
La GFP : voir une protéine dans une cellule vivante
Le siRNA : éteindre un gène temporairement
Microscopie à fluorescence : GFP fusion, immunofluorescence, marqueurs
Le fractionnement cellulaire par centrifugation

Testez-vous : 4 QCM corrigés

Au format de la première année : plusieurs propositions, chacune vraie ou fausse indépendamment. Répondez d'abord, ouvrez la correction ensuite.

Question 1

Parmi les propositions suivantes relatives au milieu nutritif de culture, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

Il apporte glucose, acides aminés, vitamines et sels minéraux.
Le glucose y joue le rôle de matière première, et les vitamines celui de source d'énergie.
Ces apports fournissent à la cellule de quoi fabriquer ses protéines et ses membranes.
Dans l'organisme, ces éléments sont fabriqués sur place par chaque cellule, sans apport extérieur.
Le milieu nutritif apporte également les facteurs de croissance et les hormones.

Voir la correction

A. Vrai
VRAI. Ce sont les quatre apports du milieu nutritif.
B. Faux
FAUX : les rôles sont inversés. Le glucose apporte l'énergie ; les matières premières sont tout le reste.
C. Vrai
VRAI. Avec l'énergie d'un côté et les matières premières de l'autre, la cellule peut construire ses protéines et ses membranes.
D. Faux
FAUX : dans le corps, c'est le sang qui livre tout cela en continu. Hors du corps, c'est le milieu de culture qui prend sa place.
E. Faux
FAUX : facteurs de croissance et hormones sont apportés par le sérum de veau fœtal, pas par le milieu nutritif.

Question 2

Parmi les propositions suivantes relatives au Western-blot et à l'ELISA, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

Le Western-blot permet de vérifier si une protéine est présente dans un échantillon.
Le Western-blot fournit en outre la quantité exacte de protéine présente.
L'ELISA mesure précisément la quantité d'une protéine.
Le dosage d'hormones est donné en exemple d'application de l'ELISA.
Pour savoir si une protéine est présente dans un échantillon de sang ou de tissu, on choisit l'ELISA.

Voir la correction

A. Vrai
VRAI. C'est la technique de la question « est-elle là ? » : elle répond par présence ou absence.
B. Faux
FAUX : il donne une présence ou une absence, pas de quantité. C'est l'ELISA qui mesure la quantité.
C. Vrai
VRAI. C'est la technique de la question « en quelle quantité ? ».
D. Vrai
VRAI. Doser une hormone, c'est répondre à une question de quantité : l'ELISA est l'outil adapté.
E. Faux
FAUX : présente ou absente, c'est le Western-blot. L'ELISA répond à la question de la quantité.

Question 3

Parmi les propositions suivantes relatives aux deux dernières étapes de la modification d'un gène par CRISPR/Cas9, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

À la troisième étape, Cas9 coupe les deux brins de l'ADN.
Cas9 ne coupe qu'un seul des deux brins de l'ADN.
La cellule répare automatiquement la coupure.
Selon le mode de réparation, on peut soit supprimer le gène défectueux, soit insérer un gène correct.
C'est Cas9 qui assure elle-même la réparation de la coupure.

Voir la correction

A. Vrai
VRAI. La coupure porte sur les deux brins à la fois : la double hélice est sectionnée d'un coup, à l'endroit visé.
B. Faux
FAUX : Cas9 coupe les deux brins, ce qui revient à découper la page du livre à l'endroit précis de l'erreur.
C. Vrai
VRAI. Aucune intervention extérieure n'est nécessaire : la cellule ne laisse pas son ADN cassé et lance seule la réparation.
D. Vrai
VRAI. C'est la réparation, et non la coupure, qui décide du résultat obtenu.
E. Faux
FAUX : une fois la coupure faite, Cas9 n'intervient plus. La réparation est l'affaire de la cellule.

Question 4

Parmi les propositions suivantes comparant le niveau d'action du siRNA et celui de CRISPR, laquelle (lesquelles) est (sont) exacte(s) ?

Le siRNA agit sur l'ARN messager, qui est détruit.
CRISPR agit sur l'ADN lui-même, qui est coupé et modifié.
Avec CRISPR, le gène reste intact dans l'ADN.
Avec le siRNA, le gène est supprimé ou corrigé.
Les deux techniques agissent au même niveau moléculaire.

Voir la correction

A. Vrai
VRAI. Le siRNA s'attaque au messager, qu'il fait disparaître.
B. Vrai
VRAI. CRISPR intervient un cran plus haut, directement sur l'ADN.
C. Faux
FAUX : avec CRISPR le gène est modifié, supprimé ou corrigé. C'est avec le siRNA qu'il reste intact.
D. Faux
FAUX : le siRNA ne supprime ni ne corrige rien dans l'ADN, où le gène demeure intact.
E. Faux
FAUX : le niveau d'action est justement ce qui les sépare, l'ARN messager d'un côté, l'ADN de l'autre.

Ces questions sont un extrait. La banque complète, chapitre par chapitre, se travaille dans l'Arène de l'app, après la séance du jour.

La suite, dans l'app

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Vous avez la carte de ce chapitre. Les notions, elles, se travaillent une par une. Le Parcours de l'app Medeos propose deux fiches par jour, dans l'ordre du programme de première année (anatomie, biologie, chimie, physique), puis des QCM pour vérifier. Gratuit, sans carte bancaire.

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