Examen de Métabolisme (B51) Janvier 2019

contrôle terminal session 1

Aucun document n'est autorisé. La calculatrice est interdite.

Vous réaliserez une dissertation en intégrant les documents de travail fournis.

Sujet 1 : En analysant les documents fournis et en complétant avec vos connaissances, expliquez la régulation métabolique pendant un effort.

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(a) (b)

FIGURE 1 - Effet du type d'effort sur l'utilisation des sources d'énergies (1). (a)Contribution des quatre principaux substrats d'énergie à la dépense énergétique après 30 minutes d'exercice à 25 %, 65 % et 85 % de la consommation maximale d'oxygène chez les sujets à jeun. Reproduits avec l'autorisation de Romijn et coll. (1993).(b) Contribution des quatre principaux substrats d'énergie à la dépense énergétique après 30 minutes d'exercice à 25 %, 65 % et 85 % de la consommation maximale d'oxygène chez les sujets à jeun. Reproduits avec l'autorisation de Romijn et coll. (1993).

1

2 3 4 5 Terres (miri}

(a)

100 - Source ana!robie alactîque

Source anérobie lactique - Source aérobie -Tota l

Temps (min) J.L

(b)

FIGURE 2 - Etapes du métabolisme en fonction du temps d'exercice. (3) (a) Consommation d'oxygène au cours et après l'effort. (b) Sources métaboliques d'énergies au cours de l'effort.

A • Control B • control 4

o 1 O mM Lactate I o 5 mM Lacta1e .. 10 mM Lactate B e 3 i I z, :~ ôi u :::L

~ 2 <3 ~E u..- Cl.

[ATP] (mM)

o

l! + o

4 5 o.o 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

[F6P] (mM)

(a)

SR

- - _ AMP added -----

o

protomère 1

2 3 (ATP]

(mmolr')

(b)

4 î 5

~ ATP -

protomère 2

R

(c) (d)

FIGURE 3 - Régulation de l'activité de la PFKl par le lactate ( 4) et l' AMP/ ATP. (a) Mesure de l'effet du lactate sur l'utilisation de l'ATP et du Fructose,6,P (b) Mesure de l'effet de !'AMP sur l'activité de la PFK en présence d'ATP. (c) Structure de la PFKl (d) superposition de la structure de la forme tendue de la PFKl (bleu) et de la forme relachée (en rose)

2

100 •t

e 95 .~

90 .. "0 ·;¡

85 O= ~ !l ~= 80 .. o =ä '#. 75 e- i! Cl. 70 1;; o Cl. 65

60 HIE MIE

(a)

m-

" F;i,stlng CON Tlme(h)

(b)

FIGURE 4 - Effet de l'exercice physique sur le taux de Triglycérides en post-prendial (2). (a).Fasting and postprandial fat oxidation(% total resting energy expenditure). Treatments were a nonexercise control (CON), moderate-intensity endurance exercise (MIE), and high-intensity endurance exercise (HIE). Values are expressed as means (SD). *Significantly greater than CON; [significantly greater than MIE. (b)Plasma triglyceride (TG; mg/dl). Treatments were CON (), MIE (), and HIE (). Values are reported as means SE.

Références :

(l)Edward F. Coyle, Ph.D. (1995) MÉTABOLISME DES GRAISSES PENDANT L'EXERCICE: NOUVEAUX CONCEPTS Gatorade sport science institute SSE N 59, VOLUME 8 , NUMÉRO 6

(2)Justin R. Trombold, Kevin M. Christmas, Daniel R. Machin, Il-Young Kim, and Edward F. Coyle (2013) Acute high-intensity endurance exercise is more efJective than moderate-intensity exercise for attenuation of postprandial triglyceride elevation Journal of Applied Physiology vol (6) 114

(3) Monod et Flandrois Physiologie du sport 5ème édition Masson

( 4) Tiago Costa Leite, Daniel Da Silva, Raquel Guimaràes Coelho, Patricia Zan can, Mauro Sola­ Penna (2007) Lactate favours the dissociation of skeletal muscle 6-phosphofructo-1-kinase tetra­ mers down-regulating the enzyme and muscle glycolysis Biochemical Journal 408 (1) 123-130; DOI : 1O.1042 /BJ 2007068 7

3

3

Université de Toulon UFR Sciences et Techniques

Licence SV Janvier 2019

Examen de B54 « Communication nerveuse et endocrine »

Les deux parties doivent être rédigées sur deux copies doubles séparées. Documents, calculettes et portables interdits.

I. Partie Communication nerveuse (P. Giraudet, 7 points)

Sujet rédigé : « Le rôle de l'ion sodium (Na") dans la communication nerveuse» Votre exposé doit être correctement rédigé, organisé selon un plan apparent, et illustré par les schémas appropriés.

II. Partie Communication endocrine (N. Vallée, 13 points)

QCM : Reporter sur votre copie le numéro de chaque question suivi de la (des) lettre(s) correspondant à la (aux) bonne(s) réponse(s)

1- Les glandes corticosurrénales sécrètent : A. L'adrénaline B. Des glucocorticoïdes en réponse au stress C. Des catécholamines en réponse au stress D. Le cortisol

2- La neurohypophyse : A. Est la partie antérieure de l'hypophyse B. Est la partie postérieure de l'hypophyse C. Est l'adénohypophyse D. Reçoit des afférences hypophysaires essentiellement de type vasculaire

3- La somatolibérine ou Growth Hormone-Releasing Hormone: A. Est une hormone synthétisée par l'hypophyse B. Est une hormone synthétisée par I'hypothalarnus

4- Les canaux de Muller sont l'ébauche embryonnaire de l'utérus, des trompes et de la partie supérieure du vagin, chez les femelles et aussi chez les hommes.

A. Faux B. Vrai C. Ils régressent ensuite chez la femme

5- La vasopressine : A. Est une hormone antidiurétique synthétisée par l'hypothalamus B. Agit sur le foie C. Agit sur les reins D. Est l' ADH qui est libérée dans l'hypophyse

6- Les îlots de Langherans sécrètent : A. Une hormone hyperglycémiante B. Le cortisol C. Le glucagon D. L'insuline

7- Dans quel cadre le schéma ci-contre est-il mis en jeu ? Réponse: .

8- Une augmentation d'hormone antidiurétique : A. Répond à une baisse de l'osmolarité plasmatique B. Répond à une hausse de la vasoconstriction C. Tend à augmenter la volémie

9- L'hyperthyroïdie peut être due à : A. Une carence iodée B. Une surcharge iodée C. Une atteinte auto-immune D. Une atteinte de la thyroïde E. Une radiothérapie cervicale

__ ..,. Hypothalamus­ H oh se

Ocytodne (OT)

Contractions de l'utérus

10- L'augmentation d'aldostérone : A. Augmente la natrémie B. Est un glucocorticoïde C. Est un minéralocorticoïde D. Diminue la volémie E. Contrôle la réabsorption de sodium (Na+) et l'élimination du potassium (K +) au niveau rénal. F. Contrôle l'élimination de sodium (Na+) et la réabsorption du potassium (K+) au niveau rénal.

11- Les cristaux d'hydroxyapatites se forment au niveau osseux: A. Suite à une inhibition de l'action des ostéocytes B. Suite à une augmentation de la parathormone

12- TSH FSH et LH sont formées de deux sous-unités alpha et bêta : A. La sous-unité alpha est commune aux trois hormones B. La sous-unité Beta est spécifique de chacune

13- Les effets hypercalcémiants de la parathormone (PTH) sont expliqués par : A. La mobilisation du calcium osseux B. L'augmentation de la réabsorption tubulaire du phosphore C. La diminution del' activation de la Vit D D. L'augmentation de l'élimination tubulaire de calcium E. La diminution de la sécrétion de calcitonine

14- L'hyperprolactinémie chez la femme peut entraîner : A. Des signes d'hyperoestrogénie B. Une galactorrhée C. Des nausées avec vomissements D. Des céphalées en casque

15- La vitamine Dest: A. Nécessaire pour le bon fonctionnement du système rénìne-angiostensine B. Du calcitriol C. Issue d'une glycoprotéine D. Dérivé du cholestérol

16- Un poroso me est : A. Un carcinome B. Un site d'ancrage vésiculaire C. Une incorporation à la membrane plasmique des vésicules d'exocytose D. Un complexe comprenant des SNAREv et des SNAREt

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17 - L'ocytocine : A. Est une hormone synthétisée par l'hypophyse B. Agit sur la contraction du muscle utérin C. Agit sur les reins D. Est une hormone synthétisée par l'hypothalamus

18- L'internalisation des aquaporines de type 2 : A. Se fait au niveau rénal lors d'une baisse d' ADH B. Entre en jeu dans les phénomènes d'osmorégulation C. A une action diurétique

19- Les stéroïdes sont de nature : A. Lipophile B. Hydrophile C. Autant hydrophile qu'hydrophobe

20- Les glandes thyroïdes sécrètent : A. La parathormone B. La T3 C. La T4 D. La calcitonine

21- Les glandes médullosurrénales: A. Ont des cellules chromaffines B. Sécrètent l'aldostérone C. Sécrètent les catécholamines D. Entrent dans la réponse rapide au stress

22- L'albumine : A. Maintient la pression oncotique B. Est un vecteur des hormones plutôt hydrophile C. Est un vecteur des hormones plutôt hydrophobe

Réponse: .

24- L'adrénaline : A. Provoque une hypoglycémie B. Provoque une hyperglycémie

25- Les stéroïdes agissent: A. Sur un récepteur de la membrane cytoplasmique B. Au niveau du matériel génétique nucléaire

26- L'hémoglobine glyquée sert à évaluer la glycémie : A. Vrai B. Faux

Examen d'enzymologie 2 (B56) Analyse cinétique et structurale de la Fl,6bis-Phosphatase de

Leischmania major session 1 2019

Leischmania major est un protozoaire parasite dont le cycle passe par deux formes principales. La forme promastigote flagellée dans le moustique vecteur est injectée par celui-ci dans l'hôte final. Elle est phagocytée par les macrophages et se différencie en forme amastigote non flagellée. Le parasite se multiplie alors dans les macrophages. Le parasite utilise la neoglucogenèse pour former du G6P qui part dans la voie des pentoses afin de former des sucres. Des études ont montré que, les parasites sans F16bis-phosphatase se différencient bien en amastigote dans les macrophages mais sont incapables de se multiplier n'engendrant aucunes lésions chez la souris. Cette enzyme pourrait être une cible pour le traitement de l'infection (1).

Une étude ciéntique et structurale a été réalisée afin de comprendre la catalyse et la régulation de la Fl,6bis­ phosphatase chez Leisch mania major ( 1). Vous analyserez les résultats obtenus.

Partie I : Analyse cinétique de la pyruvate kinase

Le tableau ci-dessous donne les vitesses initiales de réaction (µMol/min/mg d'enzyme) en fonction de la concentration en Fl,6BP (µMol) en présence de F2,6BP et d'AMP.

Fl,6BP (µMol) 1 5 8 10 15 40 60 120 200 Vi 0,18 1,5 3 4 6 12 13,5 15,5 15,5

Vi F2,6BP 0,05 0,2 0,6 1 2 7 9 11 12 Vi AMP 0,05 0,1 0,3 0,5 0,9 5 7 9 11,5

TABLE 1 - Vitesses initiales (µMol/min/mg d'enzyme) de la Fl,6bis-phosphatase en présence ou non de F2,6BP ou d'AMP.

Question 1 : Analysez ces résultats.

Partie II : Analyse structurale de la Fl,6bis-Phosphatase

La structure de la Fl,6bis-Phosphatase a été obtenue dans trois conditions :

Apo-enzyme non liée Enzyme liée à un complexe phosphate-Mn2+ Enzyme liée à l' AMP

Les résultats sont présentés dans les figures 4 et 5 ci-dessous (1).

Question 1

Question 2

Analysez les résultats

Conclusion

Faites une conclusion à partir de tous les résultats obtenus. Références :

(1) Meng Yuan, Montserrat G. Vásquez-Valdivieso, Iain W. Mc Nae, Paul A.M. Michels, Linda A. Fothergill-Gilmore and Malcolm D. Walkinshaw (2017). Structures of Leishrnunia Fructose-I, 6-Bisphosphatase Reveal Species-Specific Differences iti

1

the Mechanism of Al/osterie Inhsbitioti J Mol Biol 429, 3075-3089

Fag. 4. Overall structures of LmFBPase. The large interface [between the Chain 1/Chain 4 (C1 C4) dimer and the C2C3 dimer] and small interface (between the C1C2 dimer and the C3C4 dimer) are shown in dashed lines in each homotetramer. Positions of active sites and effector sites are highlighted by arrows and circles in the first figure, where secondary structures are shown in different colors in Chain 1 (helices, ß-strands and loop regions in red, yellow, and green, respectively). Bound ligands are shown as spheres. The dynamic loops (residues 52-71) are indicated in purple. Schematic models (adapted from diagrams in Gidh.Jain et al. (121) are shown in the bottom right of each panel. (a) LmFBPase structure in an unligated state. (b) Structure of LmFBPase-phosphate-Mn2+ complex. (c) The structure of LmFBPase-AMP-F6P complex is in an allosterically inhibited conformation.

r--- (a) , --

Fig. 5. Crystal structures show allosteric effects of AMP on LmFBPase. (a), Schematic representations of the LmFBPase structures. Each trapezoid block represents a chain in this homotetramer (adapted from diagrams in Gidh.Jain et al. (121). Black blocks show the planar topology, while the purple, rotated blocks represent the rotated state. AMP binding sites are indicated with purple ellipses. Positions corresponding to panels b, c, and d are also indicated with black dashed rectangles. (b) Comparison of the AMP binding sites in the planar state structure (green) and the rotated state structure (purple). The planar state and the rotated state structures are superposed on Chain 1 (C1 ). The blue dashed line shows the short interface. (c) Comparison of the short interfaces of the planar state (left) and rotated state (right) structures. C1 chains are shown in green and purple for the planar and rotated state structures, respectively. C4 chains are shown in gray in each figure. The blue dashed line shows the short interface. (d) Interactions between all four chains in the central region of LmFBPase. (Left) Hydrogen bonds in the central region of the planar state of LmFBPase involve all four chains. These form two independent, but identical symmetry-related hydrogen bond clusters. Chains 1, 2, 3, and 4 are represented in green, cyan, magenta, and yellow, respectively. For the convenience of comparison, the relative position of the dynamic loop of rotated-state LmFBPase is shown in transparent orange. (Right) The same region but in the rotated inactive T-state has a different network of hydrogen bonds because the side chain of Arg48 has switched to a different position upon AMP binding. Chains 1, 2, 3, and 4 are represented in orange, cyan, magenta, and yellow, respectively. For the convenience of comparison, the relative position of the dynamic loop of planar-state LmFBPase is shown in transparent green.

2

.. UNIVERSITÉ RDETOULON UNITE DE FORMATION ET DE

RECHERCHE SCIENCES ET TECHNIQUES

La Garde, le 1 O janvier 2019 - W 300

Examen d'Ecologie 2 - B59 - L3BIO BOPE Documents, calculette et tout autre support interdits

Question 1 (6 I 20) : Un modèle de mortalité : le taux de mortalité instantanée m.

Question 2 (6 /20) : Les successions phytoplanctoniques en milieux lacustre.

Question 3 (6 /20) : Les grands écosystèmes de la planète : la Méditerranée occidentale.

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 ?

Université de Toulon UFR Sciences et Techniques

Licence SV Janvier 2019

Examen de B50 « Dynamique et génétique des populations » Durée: 2h

Documents, calculettes et portables interdits.

I. Question de dynamique des populations (5 points, 30 mn environ)

Etudier le document 1 ci-dessous. A quoi correspond la relation attendue ( en pointillé) ? Comment s'appelle l'effet observé (en trait plein)? A quoi est dû cet effet? Quelles sont ses conséquences sur la population de notonecte ? Sur les autres populations en interaction avec elle ?

100 .~ .,, 41

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*- " . ,, .. ... / % d ephemeres dons Les proies e>ffertes

ºo ...J 20 'º 60 80 100

Document 1: Proportion d'éphémères consommées par une punaise du genre Notonecta qui reçoit comme proies des Asellus et des larves d'éphémères en proportions variables (Lawton et al., 1974).

II. Question de eénétique des populations (15 points, 1h30 environ)

1) Montrer par un modèle mathématique que la sélection seule peut aboutir à un équilibre stable polymorphe. Tout résultat doit être démontré.

2) Donner l'algorithme du modèle informatique de la dérive génétique et ses conclusions.

3) Sans démonstration, mais en utilisant les résultats des deux modèles précédents, indiquer quelle dynamique de fréquence allélique vous attendriez dans une population d'effectif fini soumise à même sélection que dans la question l.

Partiel de GENETIQUE 863

Université : Université de Toulon, Faculté des Sciences et Techniques

Diplôme : Licence 3

Date : Partiel 1ère session- 2019

Durée: 2h00

Enseignant : M. Molmeret

Question de cours ( 6 points) Donnez les réponses les plus précises possibles en illustrant votre texte par des schémas légendés (les figures ne pouvant pas remplacer le texte)

1- Expliquez le contexte de l'étude et analysez ce schéma. Que pouvez-vous en déduire?

Singe vert

Vll-1-i ZR59

Figure 1 : Arbre phylogénétique construit à partir de différents isolats du VIH et VIS

B62 2016-2017 Page 1 sur 5

2- Quelles sont les conséquences d'un crossing-over entre B et C situé dans une bouche d'inversion paracentrique pour ces 2 homologues. Dessinez le crossing­ over et les étapes subséquentes qui se réaliseront au cours de la méiose ( divisions I et II). Quelles sont les conséquences pour les gamètes et la descendance de cet individu.

A B C O E

A O C B E

Hétérozygote pour une inversion paracentrique

Figure 2. Des homologues hétérozygotes pour une inversion paracentrique

QCM ( 6 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- Les premiers systèmes biologiques

A. Les protéines seraient apparues avant l' 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-Transposition 1

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 plus fréquents que les rétrotransposons

Page 2 sur 5

D. Les transposons sont flanqués de séquences répétées dans le même sens E. La transposase permet la recombinaison

Réponse(s):

4- Transposition 2

A. Lors de la rétrotranscríptíon, 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-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):

6- La conjugaison

A. Les séquences IS permettent au plasmide F de s'intégrer dans le génome de la bactérie B. Le processus de transfert du facteur Fest initié au niveau de l'origine de réplication C. La réplication en cercle roulant à uniquement lieu dans la cellule donneuse D. Après le transfert l'ADN de la souche Hfr est circularisé E. L'ADN transféré est intégré dans le génome de la cellule par un crossing over

Réponse(s):

7- Le clonage

A. Le clonage 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 la 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 métabolìsable de l'opéron lactose permettant la synthèse de

ßgalactosidase Réponse(s):

Page 3 sur 5

8- La transduction

A. Lors de Ia transduction généralisée, un phage produit certaines particules contenant uniquement de !'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 50 gènes E. En moyenne 1 gène bactérien pour 106 phages peut être transduit

Réponse(s):

9- 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):

10- La mutagénèse bactérienne

A. La mutagénèse peut s'effectuer en utilisant des éléments transposables B. Les systèmes suicides contiennent des gènes permettant l'élimination du plasmide servant à la

mutagénèse C. Chez les Gram-, l'expression du gène sacB en présence de sucrose est létal D. Lors de Ia création d'une mutation par délétion, seule une possibilité de recombinaison peut être

obtenue, permettant l'intégration de la copie délétée du gène dans le chromosome. E. Un gène humain ne peut faire l'objet d'une mutation via un clonage dans E. coli

Réponse(s):

EXERCICE (6 points)

Exercice 1

Prédire les conséquences des 4 types de double Crossing-Over (CO) pouvant avoir lieu dans l'inversion lorsque le premier CO est entre B et C et le second entre C et D.

Page 4 sur 5

. Probleme: 1:1llu 1r

lllt 1)11lu. l q111 SI 'llifil'

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1·1 indiquer J i! 11~11.,

Exercice 2 · ln ra.il, /)r.~.,pl:ilù porte 1m allèle ré ... e ~if l1t' ,i i

d1rorno\01Ht' · et sea ible a la temperan lt' ,1.ü1k .'l I ºC cr letal a 29ºC Ouel ,t le sex rn110 an cndu dans I.i dese 1.

d n t', .,, liJ h'~u nd ur e Uf I\. .!.4 · . 1 le n al, t ~I TOI a'. (a) .m lem ! e r ormaie XX (b urn· lc::nicl e w X auach '

Démontrez chaque étape et concluez à l'aide du tableau ci-dessous.

'™--~ -~- 45. XO féminin ovaire syndrome de Turner

Syndrome

45, YO

46.X.X féminin ovaire femme normale 47, XX.X fémln n ovaire phénotype

féminin normal fertilité

46,XY masculin testicule homme normal

47, XXV masculin testicule syndrome de Klinefelter

47,XYY masculin testicule phénotype masculin normal fertilité

Tableau des aneuploïdies au niveau des chromosomes sexuels

Page 5 sur 5

Examen 864 Microbiologie - Mai 2019

Durée : 2 heures Calculatrice et téléphone portable non autorisés Documents non autorisés

Vous devez à partir des figures présentées reconstruire l'histoire de l'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 tolR ou tolR) et les protéines avec la première lettre en capitale mais non souligné (pas d'italique, la protéine TolR).

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 of toluene/m­ xylene, there is a gene, tolR (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 e-terminal EAL domain (putative phosphodiesterase protein). lt 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

a+Toluene

- E 108 ••• ._ ::, - u - > ~ :E 107 n:I ·s; ••• I ••• QI I u

106 101,: DI 01 Dl Dl Dl Dl 10º u u u u

CIB CIBto/R CIBto/R CIBto/R CIB CIBto/R (plZtolR) (plZ2133) (plZ4959)(p1ZtolRH190v)

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••• •••

º'~ ~~.,,~ ~1~ 9\1,~ º'~ -J,\.º'~ 9~~ 9\

Figure 1 :. (A) Shown is the viability of Azoarcus sp. CIB wild-type (CIB) and the tolR mutant strain (CIBtolR) grown anaerobically on pyruvate (control) in the absence (white bars) and 2 h after addition of20 mM toluene (toluene shock) (black bars). Effects of in trans expression oftolR (pIZtolR) and tolR mutant (pIZtolRHl 90V) on cell viability in the absence and after a toluene shock are also shown. Plasmid plZ2 l 33 expresses the P. aeruginosa c-di-GMP phosphodiesterase (PDE) P A2133; 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 ofTolR. Key amino acids discussed in the text are indicated. The residues predicted to be phosphorylated are labeled in white. GDREF is a degenerate DGC motif.

(C) ß-Galactosidase assays of the P. aeruginosa /xwspl" strain (this mutation induces a high c-di-GMP background, see below complement d'information) with the transcriptional fusion PpelA::lacZ carrying plasmids plZ1016 (control, empty vector), plZtolR (TolR), plZtolRH190V (TolRH190V), pIZtoIRF79A (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 p1Z10I6 control with P < 0.1 and P < 0.001, respectively. Note: Ppel::lacZ expression is induced in the presence of c-di-GMP and repressed in the absence of c-di-GMP.

Figure lA -Analysez d'abord les résultats obtenus avec les souches CIB, CIBtolR et CIBtolR (pIZtolR). Quel est le rôle de TolR ?

En vous aidant de la figure lß analysez les résultats obtenus avec les souches CIBtolR p1Z2133 et CIB pIZ4959 de la figure lA. Qu'en déduisez-vous quant au rôle du c-di-GMP ?

En vous aidant de la figure lß analysez des résultats obtenus avec la souche Clßto/R p1Zto1RH190V de la figure lA ? Sous quelle forme doit être TolR pour être actif?

Figure lC - Reconstruction du système TolR chez Pseudomonas aeruginosa - complément d'information

Pseudomonas aeruginosa c-di-GMP reporter strain. This strain has a deletion in the wspF gene, which makes the WspR DGC constitutively active and causes intracellular concentrations of c-di-GMP to be high. This strain also has a transcriptional fusion of lacZto the promoter of the pe/ operan coding for Pel exopolysaccharide biosynthesis (Ppel-lacZ). The pe/ promoter responds to intracellular c-di-GMP to control pe/ gene expression in P. aeruginosa.

En présence de c-di-GMP, l'expression du gene pe/ est élevée ce qui se traduit par une activité beta­ galactosidase élevée tandis qu'en absence de c-di-GMP l'expression du gene pe/ est faible ce qui se traduit par une faible activité beta-galactosidase

En vous aidant de la figure lB, analysez la figure lC. Analysez d'abord les contrôles plasmide vide pIZ1016 puis pIZ2133. Ensuite analysez les résultats obtenus avec TolR et ses mutants. Quelle activité possède TolR ? Sous quelle forme doit être TolR pour avoir son activité ? Quelle hypothèse pouvez-vous formuler quant au rôle du résidu phenylalanine du domaine PAS ?

Figure 2 : Time-course autophosphorylation of purified TolR (1 µM) and TolRHl 90V (1 µM) incubated with 32P- y-ATP in the absence (-) or the presence ( +) of 100 µM toluene. Samples were fractionated by SDS/P AGE and radio label incorporation was detected by phosphorimaging.

+ Toluene

o 5 15 o 5 15

•

Time (min)

TolR

TolRH19ov

Interprétez la figure 2

N'hésitez pas à exploiter les résultats dans votre synthèse dans un ordre différent de celui des figures pour rendre votre histoire plus logique. Vous devez réaliser un gros effort d'organisation des données.

Dans la partie discussion, rappelez les différents éléments. Faire un modèle.

Université de Toulon UFR Sciences et Techniques Licence Sciences de la Vie

27 mai 2019

Examen de B65 Neurophysiologie Durée: 3h

Calculettes et documents interdits

Un automobiliste approche d'une intersection lorsque le feu passe au rouge. Présenter l'ensemble des mécanismes neurophysiologiques mis en œuvre dans l'organisme de l'automobiliste entre le moment où le feu devient rouge et celui où le véhicule s'immobilise.

Votre exposé sera en particulier évalué sur les points suivants : - la justesse et la précision des connaissances scientifiques ; - l'illustration par tous les schémas appropriés ; - l'organisation (votre plan doit être apparent, avec titres et sous-titres); - la rédaction.

Contrôle Terminal d'immunologie (B67) 28 mai 2019 (4h)

Les cellules dendritiques : fonctions immunitaires, rôles dans les pathologies et applications

thérapeutiques

POUR CET EXAMEN, TOUS LES DOCUMENTS SONT AUTORISÉS AINSI QUE L'ACCES À INTERNET. NÉAMOINS, IL EST INTERDIT DE:

- COPIER COLLER OU UTILISER DES DONNÉES SANS RÉFÉRENCES - COMMUNIQUER AVEC UN TIERS

TOUT NON RESPECT DE CES DEUX RÈGLES FERA L'OBJET D'UNE SAISINE DU CONSEIL DE DISCIPLINE. VOS TRAVAUX SERONT VÉRIFIÉS PAR UN

LOGICIEL ANTI-PLAGIAT.

Dans ce sujet, vous devrez réaliser trois ateliers scientifiques. Des revues sur les thématiques sont disponibles dans l'espace moodle contenant le sujet d'examen associé au plan du laboratoire et aux grilles critériées de notation. Vous devez également choisir le coefficient que chaque atelier prendra pour votre note finale : un atelier doit être coefficient 5, un atelier coefficient 3 et un atelier coefficient 2.

Vous me rendrez: - une copie avec votre nom/prénom dans l'espace d'anonymat et un numéro

aléatoire sur le devant la copie lisible composé de la date de naissance d'un proche du type 20190431 (ordre anglosaxon) - des documents dans l'espace de dépôt moodle anonyme en pdf pour leur

format final contenant uniquement le numéro d'anonymat pour vous iden­ tifier.

- vous pouvez mettre des illustrations dans la copie ou tout rédiger sur la copie. Je vous conseille tout de même d'utiliser un seul support : soit le papier, soit le support informatique (photographiez vos dessins si besoin).

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Atelier I : Animation fête de la science

Le laboratoire d'immunologie de la cité des sciences des plages du Mourillon est formé de quatre équipes de recherche : Rôle des cellules dendritiques dans l'inflam­ mation (revue 1), cellules dendritiques et cancers (revue 2), tolérisation et cellules dendritiques (revue 3), cellules dendritiques et auto-immunité (revue 4). Vous de- vez imaginer une activité pour la manifestation de la fête de la science qui présente le travail d'une des équipes du laboratoire. Cette activité doit : - Ciblée vers une des trois publics suivants : enfants de moins de 10 ans ou

collège /lycée ou grand public - Présenter le matériel scientifique et les recherches scientifiques ( revues et

plan du laboratoire) - Etre originale et attractive tout en respectant les règles de sécurité et

l'éthique - Être référencée

Atelier II : Short Communication

Les membres du laboratoire sont conviés à rédiger une communication courte sur une des deux thématiques suivantes : - Cellule dendritique et microbiote intestinal ( article 1) - Cellule dendritique et immunothérapie anti cancéreuse ( article 2)

Vous devez RÉDIGER une communication courte illustrée par vos soins qui res­ pecte les consignes :

Ciblée vers une des trois publics suivants : enfants de moins de 10 ans ou collège/lycée ou grand public Justesse scientifique

- Illustrations personnelles - Être référencée

Atelier III : Projet scientifique

Un article récent sur le comportement des cellules dendritiques en fonction du stade de développement d'un champignon a été publié (article 3). Une partie des résultats obtenus sont présentés dans les deux figures ci-dessous (figures 4 et 5 de l'article 3).

Vous analyserez les résultats obtenus afin de faire un état de l'art des connaissances et proposerez à l'issu de cet état de l'art un projet scientifique. Cette démarche correspond à celle d'une introduction de thèse ( en très simplifiée).

2

A Cd1d1

Cd1•

CUia

Ctn

H2..,..

H2·Ab1

H2-Ea-p1

H2-0b

Tapbp

-4 .3 -2 .¡ O 2 3

Log2 (upreuion / un1t1mul11td)

c=J Curdl1n - M1udPc - Trophic lonn,

8 CD40 •H COIO ·o COBI tt PO,l1 •o PO-L2 •tt

o 7 3 , 5

Log2 (exprH1lon I unstimulated)

e 100 o 100 --,

80 80

• Unsumulated 60 • 60 • i - Trophic forms 2

ô ö - Mt,ed Pc 40 "º ';t '¡/1. . - . Zymosan

20 20

o o ' 2 4 ,o' 1a2 103 4

10 10 10 10 IO

MHCclaH li C040

E Unsttmulated Trophic fonns

Mixed Pc M(xed Pc • trop c forms

Zymosan Zymosan • trophic forms

Zymos.an + mtxed Pc "-----'

F Unst,mulated Trophic forms

Mixed Pc Mixed Pc + trophic forms

Zymosan Zymosan • trophic forms

Zymos.an .. mixed Pc

co,o

Mean fluorescence intensity Mean nuorescence Intensity

FIG 4 Trophic forms suppress the expression r:A multiple factors related to antigen presemation, induding MHC dass li and the costirrulatory molecule CD40. The data n panels A and B represent genes in the NanoString panel encoding transcripts related to antigen-processng and presentation (A) or costimulatory molecules (B) with a statistically significant (P < 0.01) 2-fold or greater increase in expression in BM!Xs treated with trophic forms compared to levels n unstimulated BMDCs. The relative gene expression after 8 h of treatment was cak:ulated as the log2 value of the quotient of the eœressìoe value of treated cells divided by that d the untreated eels. Significant differences (P < 0.01) between results are indicated as follows:•, between BMDCs treated with trophic forms and unstimulated cells; t, between cells treated with trophic forms and cells treated with mixed P. murino organisms; t between eels treated with trophic forms and those treated with curdlan Row cytometry was used to evaluate surface expression of MHC dass I (C and E) and CD40 (O and F) on the surface d BMDCs following 24 h of treatment with trophic forms, mixed P. murino organisms. and/or the fungal cell wall preparation zymosan. Flow cytometry data represent the means !: standard deviations of three biological replicates per group and are representative d two separate experiments. One-way ANOVA with Student-Newman-Keuls pos: hoc tests was used to compare the surface expression r:A MHC class I or CD40 protein among the groups: •, P s 0.05; *", P s 0.01; ***, P s 0.001.

3

t3

A 100

ªº l"rollf••llllnt ,. lii £0 ~ o 40 ~

20

o 10

CFSE

n.s,

il

8.6 api.nocyt a co-cultured with:

e::::, Untr et d - BALSlcJ BMOCs - BALBlcJ BMOCs .. trophic torma - BALBlcJ BMOCs .. mixed Pc

25000 n.s, ,.,. - 20000 íl i 15000 i £ 10000 !:!: 5000

o

B ,oo l ao Proliferating

; 60 ~ - o 'º ~ 20

o 10

CFSE

e 4000

e- 3000 E t 2000 % !:!: 1000

... n.s.

CD4. T cells co-cultured with:

C:J BMDCs - BMDCs + trophic forms - BMDCs + mixed Pc

70 :0: .r 60 t :! 50 ~ ~ + :g 40 ! ~ 30 u. 0 li 20 ~ 1; 10 s o..__.._.._

** [l

Q 8000 E 1200

f 6000 :, 1000 .ê 800 ò Q

.9: 4000 E: 600 M < ... .... 400 ¿ ...

2000 ,¿ 200 n.s.

o o O ...___. _ _.L FIG 5 Trophic forms reduce dendritic cell-dependent proliferation d (04+ T cells. Treatment with trophic forms reduces c04+ T cell proliferation in response to coculture with allogeneic BMDCs in a mixed-lymphocyte reaction. (A) BMDCs generated from BALB/cJ mice were pretreated with trophic forms O( mixed P. murna organisms for 1 h. CFS E-stained splenocytes from uninfected C57BU6 mice were then added to the wells and cocultured f()( 6 days. Flow cytometry was used ID identify the c04+ T cells and evaluate their proliferation. (B to E) BMDCs stimulated with trophic forms induce less proliferation and cytokine protein expression in (04+ T cells than cells stimulated with mixed P. murino organisms. BMDCs and CFSE-stained CD4+ T cells from adult BALB/d mice were incubated with trophic forms O( mxed P. murino organisms f()( 6 days. Flow cytometry was used to evaluate proliferation of CD4+ T cells (B). E.USA was used to evaluate the concentrations of the cytokines IFN-y CA and C), ll-13 (O). and ll-17A (E) in the supernatant. Data represent the means :!: standard deviations of three biological replicates per group and Me representative of at least two separate experiments. One-way ANOVA with Student-Newman-Keuls post hoc test was used to compare the percentage of proliferating c04+ T cells or supernatant cytokine concentration among the groups: •, P s O.OS; .. , P :s 0,01; -·, P s 0.001; ns, not statistically significant.

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Références :

Revue 1 :André Said and Günther Weindl (2015) Regulation of Dendritic Cell Function in Inflammation Journal of Immunology Research Volume 2015

Revue 2 : Alycia Gardner 1,3 and Brian Ruffell 1,2, * (2016) Dendritic Cells and Cancer Immu­ nity Trends Immunol. 37(12) : 855-865.

Revue 3 : Matthias P. Domogalla 1,2 *, Patricia V. Rostan 1,2 , Verena K. Raker 1,2 and Kerstin Steinbrink 1,2 (2017) Tolerance through education : How Tolerogenic Dendritic Cells Shape immunity Frontiers in Immunology Volume 8 I Article 1764 Revue 4 : Jacques Mbongue, 1 Dequina Nicholas, 1 Anthony Firek, 2 and William Langridge 1 (2014) The Role of Dendritic Cells in Tissue-Specific Autoimmunity Journal of Immuno­ logy

Article 1 : Elizabeth R Mann, Xuhang Li Intestinal antigen-presenting cells in mucosal immune homeostasis: Crosstalk between dendritic cells, macrophages and E-cells August 7, 2014!Volume 201Issue 291

Article 2 : Jashodeep Datta a; Julia H. Terhune a,b; Lea Lowenfeld a; Jessica A. Cintolo a; Shuwen Xu a; Robert E. Roses a; and Brian J. Czerniecki a* (2014) Optimizing Dendri­ tic Cell-Based Approaches for cancer immunothempy YALE JOURNAL OF BIOLOGY AND MEDICINE 87, pp.491-518

Article 3 : Heather M. Evans, a Andrew Simpson, a Shu Shen, b * Arnold J. Stromberg, b Carol L. Pickett, a Beth A. Garvy a,(2017) The Trophic Life Cycle Stage of the Opportunistic Fungal Pathogen Pneumocystis murina Hinders the Ability of Dendritic Cells To Stimulate CD4 T Cell Responses Infection and Immunity Volume 85 Issue 10

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