Mai 2004

- ~ - _n - -SUJETS D'EXAMENSSession AvancéeBiochimieMai 2004

UNIVERSITE DE NANCY 1FACULTE DES SCIENCESET TECHNIQUESSUJET D'EXAMEN1 DIPLÔME Maîtrise de Biochimie Durée du sujet 1 heureMagistère M et E (2ème année) lNom du rédacteur A. VISVIKISEpreuve de... CM Microbiologie appliquée ."""'1 Documents autorisés ~Session de Mai 2004.........................Date .11/05/2004 1 Calculatrices autorisées ~Horaire.09hOO-11hOO............(llRayerles mentions inutiles~~(1)(1)1) Définir l'ingénierie métabolique. Quels sont les différentes étapes, les outils et lesapplications principales?(10 points)2) Quels sont les outils et techniques qu'on dispose pour intervenir dans les voiesmétaboliques chez la levure?Appliquer (hypothèses) certaines de ces stratégies pouraméliorer la consommation du maltose en présence de glucose (schéma ci-dessous) (10points)!/11s!!9.-'1~ucrose--~/ Suc2//" Maltose Fructose/ / ( Glucose! \_- \. Fro"=! Maltose GlUCOSC1 - MalT, \\ )!~\ ~\\ /) MetabolismI~I l'~~ ~~\ J è~~HG. 6. Sucro.. metabolÎml and maltose nletabotism in addition to the respective genes. Suc2, jnverta..; MaIT. maltose pennease; MalS, maltase; MaIR, regulatoryprotein responsihle for the induction of the MALS gene and the MAL T seoe.

1) De quel système à deux substrats s'agit-il. Représentez le sur un schéma.2) Etablir l'équation reliant la vaux concentrations de salicylate et NADH, qui a permit d'obtenirles paramètres ci-dessus.B. La réduction.de l'enzyme par le NADH en excès, en absence d'oxygène, a été étudiéeen cinétique rapide par une méthode de "stopped-flow". Le schéma réactionnel suivant peut êtreproposé (en absence de salicylate):k) k3E+NH~E.NH~k2kt:Io.EH2.Navec E et EH2:enzyme oxydée et réduiteN et NH: NAD+et NADHCette réduction a été suivie au cours du temps par la mesure de la variation de DO à 450nm(~A450), correspondant à la réduction du FAD sur l'enzyme. L'ajustement de ~A450 au cours du. temps à une exponentielle permet d'obtenir la constante de vitesse apparente pour la formation deEH2N (kobs).Des expériences ont été réalisées en utilisant différentes concentrations de NADH en excès parrapport à l'enzyme. Les données obtenues ont pu être ajustées à l'équation suivante:k3 . [NH]kobs=Ki + [NH]Ces expériences ont été réalisées en absence ou en présence de salicylate. Les résultats figurentdans le tableau ci-dessous:sans salicylateavecnsalicylate~ (mM)0.45~kl16.0.661.25:L'expression de kobscorrespondant au schéma réactionnel ci-dessus est la suivante:k)k3 [NH] + (k) [NH] + k2) ktkobs=k) [NH] + k2 + k3111l3) Comment l'ajustement des données réalisé montre-t-il que la seconde étape du schémaréactionnel est irréversible et limitante ?4) D'après les résultats du tableau, quel est l'effet de la présence du salicylate sur la réaction deréduction de l'enzyme?5) Comparez les valeurs de K obtenues par les expériences de cinétique à l'état stationnaire d'unepart, et les Ki en cinétique rapide d'autre part. Qu'en concluez-vous?

[UNIVERSITE HENRI POINCARE-NANCY 1FACULTE DES SCIENCESs..UJET_D'EXAMENDIPLOME: Licence d~ BiochimieMagistère M & E 1èreannéeEpreuve: UE3L Enzymologie FormelleSessionde: mai 2004Date: 14/05/04Horaire: 13h30-16h30Durée du sujet: 1 heureRédacteur:Dr F. SCHNEIDER0 Documents autorisés)( Documents non autorisés0 Calculatrices autorisées)( Calculatrices non autoriséesLa salicylate hydroxylase est une flavoprotéine qui catalyse l'hydroxylation décarboxylative dusalicylate en présence de NAD réduit (NADH). Cette enzyme peut être réduite en présence ou enabsence de salicylate. En présence de salicylate un atome de l'oxygène moléculaire est inséré auniveau du substrat et l'autre est réduit en eau.JjH0 +NADH+W+O2 E.FAD.ÔOH OH~ + CO2+ NAD++ H2O1#A. La vitesse initiale (v) de la réaction a été mesurée en suivant la variation de DO à340nm (disparition de NADH) au cours du temps, à concentration fixe saturante d'oxygène.L'évolutionde v en fonction de concentrations variables de salicylate et de NADH a été étudiée.Les données expérimentales obtenues ont été ajustées aux équations des systèmes à deuxsubstratsétablies à l'équilibre rapide. Le meilleur ajustement s'effectue avec l'équation suivante:v = Vm /1 + K'A/[A] + K'aI[B] + KA.K'aI[A][B]Les résultats obtenus sont les suivants: (Vm: v max; K: constante; sal: salycilate; NH: NADH)Vrn = 1.08 mM.min-1 ; Ksal = 12 J.1M; K'sal = 2.2 J.1M;KNH = 410 J.1M;K'NH = 76 J.1M.Les valeurs de ces paramètres permettent de tracer le graphe de la figure 1 pour desconcentrationsvariables de salicylate et des concentrations différentes de NADH. Le même typede figure est obtenu pour des concentrations variables de NADH et des concentrationsdifférentesde salicylate.,\\-f/V~ .,)l O/r~\Ih(~)=O.24mM[NAttl]'~)lM2.!5zouMZ5pMWINsopM6-I/sa1i(.~\~~ vlo-'t 4 1

1UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1-FACULTE DES SCIENCESSUJETD'EXAMENDIPLOME: Licence de BiochimieMagistère Microbiologie EnzymologieDurée du sujet: 60minNom du rédacteur: B. CharpentierEpreuve de : Génie GénétiqueSession de : Mai 2004Date: 14 mai 2004.Horaire: 9h-11h.UE09L0 Documents autorisés _lN 0 N ~II0 Calculatrice autorisée 8] lNoNI(1)(IIRayer la mention inutile.,1:-Accompagnezvos réponses et explicationsaux questionsqui suivent de schémas clairs. précis et bienannotés.Question1 :a- Quellessont les caractéristiquesminimalesd'un vecteur d'expression bactérien? Expliquez.b- Donnezun exemple de système performantd'expression par induction.c- Quelssont les problèmes liés à une expression hétérologuechez E. coli? Pourquoi le génotype dela souched'E. coli est à prendre en compte pour remédier à certains de ces problèmes?d- Pourquoi peut-il être intéressant de produire les protéines d'intérêts sous forme de protéines defusion?.Question2 :a- Décrivezles grandes étapes des méthodes traditionnelles employées pour la construction desbanquesd'ADNc.b- La représentativitéde la banque dépend beaucoup de la qualité de la synthèse de l'ADNe. Quellepropriétéde l'enzyme assurant cette synthèse est alors à prendre en compte? Expliquez.c- A partird'une banque d'expression, commentpeut être effectuée la recherche du clone d'intérêt?Question3 :a-Donnezl'utilité et le principe d'une méthode de RT-PCR en temps réel.

UNIVERSITE DE NANCY 1FACULTE DES SCIENCESET TECHNIQUESSUJET D'EXAMENDIPLÔME Licence de Biochimie""'.""".' Durée du sujet 1 heure1... ... ... ........Magistère M et E (1èreannée)... .. Nom du rédacteur A. VISVIKISEpreuvede...CM Génie Génétique............., ; Documents autorisés ~ ~ (1)Sessionde... Mai 2004... .............Date ...14/05/2004 HoraIre .09hOO-llhOO Calculatrices autorisées ~ ~ (1)1(1) Raïer les mentions inutiles1) Donner brièvement le principe du double et du triple hybride. Est-ce que ces techniquespeuvent être utilisées dans d'autres cellules que chez la levure, et si oui, quelles sont lesdifférenceset quels sont les avantages et les inconvénients? (10 points)2) Quelles sont les principales caractéristiques d'un vecteur d'expression chez les cellules desmammifères? Décrire un exemple d'un système de régulation procaryote utilisé pourcontrôler l'expression d'une protéine recombinante dans une cellule de mammifère. (10points)L

-CalculatricesUNIVERSITE DE NANCY 1FACULTE DES SCIENCESET TECHNIQUESSUJET D'EXAMENDIPLÔME... Licence de Biochimie... ... ... . Durée du sujet 1 heure1...Magistère M et E (1èreannée) Nom du rédacteur E. GUEDONEpreuvede... Biochimie Microbienne.............jDocuments autorisés ~Sessionde Mai 2004.........................Date..... ... ... ..... .. 10 mai 2004... .. ... .. .. .... .. ... 1 autorisées ~Horaire... ...13h30-15h30 ...(1)B-élyer les mentions inutiles~~(1)(1)11Comment qualifier le type trophique d'un microorganisme utilisant la lumière comme sourced'énergie et le CO2 comme source de carbone et d'électrons? Comment qualifier le typetrophique d'un microorganisme utilisant la lumière comme source d'énergie et la matièreorganiquecomme source de carbone et d'électrons? Vous justifierez brièvement vos réponses.2/ Citer les trois voies métaboliques principales utilisées par les bactéries pour fixer le CO2.3/ L'azote est un élément essentiel pour la croissance des microorganismes. Vous citerez lesdifférentes formes de l'azote assimilables par les microorganismes en précisant les mécanismesenzymatiquesutilisés.

UNIVERSITE DE NANCY 1FACULTE DES SCIENCESET TECHNIQUESSUJET D'EXAMENDIPLÔME Licence de BiochimieDurée du sujet1 heure1Magistère M et E (1èreannée) Nom du rédacteur A. VISVIKISEpreuvede...CM Biochimie Microbienne.............. "'.."'." ".'1 Documents autorisés ~Sessionde .Mai 2004 ..........Date... ... 10/05/2004 1 Calculatrices autorisées ~Horaire.13h30-15h30.........(1) RaIer les mentions inutiles~~(1)(1)1) Comment est régulée la formation de l'anneau de la protéine FtsZ lors de l'initiation de ladivision cellulaire? Expliquer (éventuellement à l'aide d'un schéma) la fonction des protéinesminE et minCD. (8 points)2) Décrire (à l'aide de schémas) les différents modes de transport actif (importation etexportation)des petites molécules chez les bactéries. (5 points)3) Quel est la composition du complexe multienzymatique qui synthétise la paroi(peptidoglycane)? Comment cette synthèse a lieu? (7 points)

1UNIVERSITE DE NANCY 1FACULTE DES SCIENCESET TECHNIQUESSUJET D'EXAMENDIPLOME: licence de biochimieEt magistère 1èreannéeDurée du sujet: 2hNom du rédacteur:N. BROSSEEPREUVE: chimie organique et mécanisme de réactionUE3Session de mai 2004Documents autorisés: NONCalculatrices autorisées: NONLes deux parties (cours et TP-TD)sont à rédiger sur copies séparéesPartie cours (sur 10 points)Exercice 1La formule plane du (R) 2-phosphoglycérate deutérié A est donnée ci-dessous:DO-GH2-GH (OPOs -)-COO"a) Représenter A en représentation de Gram et en projection de Fischer.b) On envisage séparément la substitution de chacun des deux atomes d'hydrogènedu groupement GH2par un atome de deutérium pour former deux composés B et C.Dessiner B et C en représentation de Gram sachant que B est le stéréoisomère like(~ et C le stéréoisomère unlike (u). Préciser la relation d'isomérie existant entre B etC.c) Utiliser un (ou plusieurs) des termes donnés ci-après pour caractériser chacun desdeux atomes d'hydrogène du groupement CH2de A : énantiotopiques, prochiraux,homotopiques, héterotopiques, diastéréotopiques, pro-R, pro-S.d) Le spectre RMN 1H de A révèle la présence de trois protons distincts. Expliquer.e) L'enzyme énolase catalyse la réaction suivante conduisant au phosphoénolpyruvate:oPo/",coo.1 enolase /HOCH2CHCOO- .. CH2=C" opo/-En utilisant B comme substrat, l'isomère E du phosphoénolpyruvate a été obtenu.Décrire, en utilisant une représentation appropriée, la géométrie de l'état de transitionde cette réaction d'élimination. Préciser si cette réaction est de type syn ou anti.Exercice 2On considère des réactions d'élimination impliquant le 2-iodohexane pouvantconduire aux trois produits D, E et F.1 conditions~ .~+~+ ~D E Fr:: -- - - ~

a) En utilisant comme conditions expérimentales le méthylate de sodium dans leméthanol comme solvant (MeONa / MeOH), on obtient les trois produits D, E et Favec des rendements respectifs de 19, 63 et 18%. Expliquer pourquoi, dans cesconditions E est le produit majoritaire.b) En utilisant comme conditions expérimentales le tertiobutylate de sodium dans letertiobutanol (tBuONa / tBuOH), on obtient les trois produits D, E et F avec desrendements respectifs de 78, 15 et 7%. Expliquer.c) Prévoir qualitativement, en expliquant votre réponse, le résultat d'une éliminationimpliquant le 2-iodohexane et le tertiobutylate de sodium dans le DMSO commesolvant.Partie TP-TD (sur 10points)Exercice 3Le tableau donné ci-dessous présente les résultats cinétiques des réactions de CH31avec trois nucléophiles dans deux solvants différents:nucléoohilecrB(.SeCNkCrelative)dans1204.10MeOHa) Donner, dans le cas général, la réaction mise en jeu avec son mécanisme.b) Expliquer les différences de vitesse observées entre les deux solvants, pour unmême nucléophile.c) Comparer, pour un même solvant, les vitesses de réaction des trois nucléophilesen expliquant vos observations.Préciser en particulier, à l'aide d'un diagramme énergétique, les paramètresimportants à considérer pour expliquer ces différences.Exercice 4On considère la réaction suivante:~H3",cyyoOR H:'Daprès hydrolyse.H3COR OH 0a) Donner le mécanisme de cette réaction.b) Sachant que la nomenclature stéréo-dynamique de cette réaction est (ul, ul-1,3),représenter l'approche des deux réactifs en Newman et déterminer la configurationabsolue des atomes de carbone asymétriques du produit obtenu.

UNIVERSITÉ HENRI POINCARÉ, NANCY 1FACULTÉDES SCIENCES et TECHNIQUESDIPLOME MAITRISE de BIOCHIMIE et MAGISTERE 2èmeANNEEEpreuvede UV5 BiotechnologiesAppliquéesà l'agroalimentaireDurée de l'épreuve: 2 heuresSession de MAI 2004Documents non autorisésDate: mercredi 12 mai 2004 (13H30-15H30)Calculatrices non autorisées--------------------------------------------------------------------------------------------------------------Lesujet comporte 2 parties à rendre sur des copies différentes:- PARTIE 1: SUJET RELATIFAU COURSDE A.DRIOU- PARTIE2: SUJET RELATIF AU COURSDEJ.-L. GAILLARDPartie 1 : SUJET RELATIF AU COURS DE ADRIOU Durée conseillée 1 heureLA COAGULATION DU LAIT BOVIN PARLA CHYMOSINE1.1.Développer les points suivants de façon brêve et précise (ne pas hésiter à utiliserschéma,modèle, tableau )- origine et nature de la chymosine ou présure animale (EC 3.4.23.4)- le substrat de la chymosine dans le lait bovin- les étapes de la coagulation du lait par la présureles facteurs susceptibles d'influencer ce phénomènel' (les) intérêt(s) de la coagulation enzymatique du lait- autre(s) mode(s) de coagulation du lait1.2. Une étude technologique est menée sur du GOUDA (fromage à pâte pressée) ; elleconcerne plus particulièrement la rétention de la chymosine dans le caillé du Gouda et laconséquencede sa présence sur le développement de l'amertume dans le fromage.NB.. un excès d'amertume est perçu comme un défaut (si degré d'amertume supérieur à J)Lesrésultats expérimentaux vous sont proposés dans les tableaux 1, 2, 3 et dans la figure 1.Discuter les différents résultats analytiques présentés.Dégager les principaux facteurs favorables au développement de Il amertume dans lecaillé.Quelle protéine serait plus particulièrement à Ilorigine de cette amertume? Comment?Par quel mécanisme?Quelles conditions technologiques pouvez-vous proposer pour limiter le développementexcessif de Il amertume?Sachant que la contribution de Il action de la présure dans le gouda est estimée à 70 '0de la protéolyse totale, quels pourraient être les autres enzymes impliqués dans ledéveloppement de cette protéolyse?

Partie 2 : sujet de Mr GAILLARD Durée consei liée 1 heure2Il sera tenu compte de la présentation.ATTENTION A LA GESTION DU TEMPSRépondez précisément et brièvement aux questions.1) Brièvement, quelles sont les caractéristiques et spécificités des différentes réactions conduisant àun brunissement ?2) Quel type de traitement effectue-t-on lorsque l'on souhaite obtenir un corps gras ayant certainespropriétésparticulières au niveau de sa plage de fusion (ou de sa plasticité) que l'on ne trouve pas danslesstocksde matières grasses disponibles?3) Lors des traitements thermiques subis par le lait, que ce soit pour des raisons d'assainissement oupourletransformer en poudre, des réactions de « glycation non-enzymatique» se produisent.Demanièregénérale, décrivez la première phase des réactions de Maillard lorsque l'on est en présenced'un aldose.Est-ce cette phase qui conduit aux caractéristiques aromatiques du produit obtenu?Quantitativement,le principal produit de cette phase précoce de réaction est un «résidu de lactulose-Lysine».Comment peut-il se former (sachant que le lait contient essentiellement du lactose I3-D-Gal-p(1,4)D-Glc-p) et comment pourrait-on mettre simplement en évidence une protéine ayant subi ce typede modification? Si l'on veut avoir une appréciation quantitative de l'étendue de cette altération desprotéines,quel type de dosage peut-on réaliser?1.DeBlock, M. Merchiers et R. Van Renterghem se sont intéressés au suivi de l'évolution de poudresde lait en fonction des conditions (température: 5°C, 19°C et 37°C; humidité relative: 45%, 65% et86%; durée: de 1 à 45 jours) de stockage de poudres de lait. Après reconstitution d'un lait (10 g depoudredans 100 mL d'eau) et acidification à pH 4,6, ils ont isolé les protéines du lactosérum parcentrifugation(10000 g, 10 min). Ces protéines lactosériques ont été soit analysées directement (voirFig.3), soit d'abord purifiées par chromatographie d'échange ionique suivie d'une analyse parélectrophorèsecapillaire (voir Fig.4) pour les principales fractions obtenues (a-lactalbumine, 13-lactoglobulinevariants A et B). L'analyse des protéines lactosériques (totales ou purifiées) parélectrophorèseen présence de SDS (SDS-PAGE) ne montre pas de différence de migration desdifférentesbandes quelles qu'aient été les conditions de stockage (résultat non montré).Commentezlexpliquezles résultats obtenus par ces auteurs. Que pensez-vous de leur hypothèseconcernantle résultat de la Fig.3 ? Pourrait-on en faire une autre?

DOCUMENTS RELATIFS AU SUJET DE A.DRIOU3Tableau 1 : effet du pH initial du lait mis en fabrication sur la concentration de la présureretenue dans le fromage et sur le degré d'amertume du fromage après 6 et 16 semainesd'affinagepHinitialdu lait [présure] dans le fromage degré d'amertume au bout de(L / kg) 6 semaines 16 semaines6,25 500 1,7 2,06,38 380 1,0 1,36,56 280 0,6 1,5Tableau 2 : effet du chauffage du caillésur la concentration de la présure dans le fromageet sur le degré d'amertume du fromage après 6 et 16semainesd'affinagetempérature de chauffage [présure] dans le fromage degré d'amertume au bout dedu caillé eC) (L / kg) 6 semaines 16 semaines33,5 350 2,3 2,935,0 315 1,3 2,236,5 270 1,1 1,538,0 230 0,9 1,0Tableau 3 : effet de la température d'affinage sur le degré d'amertume du fromage après6,16 et 30 semaines d'affinagetempérature d'affinagedegré d'amertume au bout de6 semaines 16semaines 30 semaines6 °c 0,4 0,5 1,216 °c 0,6 1,6 1,5Figure 1 relation entre la rétention de présure dans le caillé et la vitesse de protéolyse delacaséineaslconcentrationde laprésuremLpar kgde fromage4..0 0.1 0.2o.) vitesse de protéolyse de lacaséine aS!~ -

4DOCUMENTS RELATIFS AU SUJETDE M. GAILLARDpl6.555.855.204.55T0 4 7 14 28Daysofstorage42TFig. 3. Iso-electric focusing of whey proteins stored at 37°Cand at 65% relative humidity.Isoélectrofocalisationdes protéines du lactosérum en fonction de la durée du stockage à 37°C et 65%d'humidité relative. Coloration du gel au bleu de Coomassie. Pour expliquer le résultat observé, lesauteurssupposent une désamination de la lysine.T=marqueursde pl1.21.0II) 0.8!:i0> 0.60 ";; 0.40.20 11516 17 18MINUTESFig. 4. Capi11aryelectrophoresis of p-lactoglobulin A purifiedby HPJ.,C anion exchange chromatography. The p-IactogtobulinA was purified from a powder thaï was stored for twoweeks at 19°C and at a relative humidity of 65% (sec Fig. 2B;fraction elutcd after 10 min).Analyse par électrophorèse capillaire du variant de la p-Iactoglobuline bovine purifiée parchromatographied'échange ionique à partir d'une poudre de lait stockée 2 semaines à 19°C et 65%d'humiditérelative.------

Magistère de Microbiologie et EnzymologieDiversité des Mico-organismes dans leur environnementSujet de M. Guédon. Mai 2004. Durée: 2 hDocuments et calculatrices interditsNB: les barèmes sont indicatifs et pourront être modifiés. Justifiez les réponses. Soyez concis.A. (3 points) L'étude d'une communauté procaryotique de la source chaude Octopus du parcYellowstone aux USA avait conduit à l'identification d'une dizaine d'espèces thermophiles à partir desisolements et des études microscopiques effectuées. Selon ces études, cette communauté incluait deuxphototrophes (une cyanobactérie et une bactérie verte non sulfureuse), quelques chimioorganotrophesaérobies, quelques bactéries Gram + à bas G+C fermentaires et un méthanogène.Qu'est-ce qu'un organismethermophile ? phototrophe ?Quelles sont les caractéristiques cytologiques et métaboliques communes à toutes les cyanobactéries ?Les cyanobactéries sont-elles un groupe monophylétique ? Pourquoi? Sinon, que faudrait-il inclure dansle groupe pour le rendre monophylétique ?B. (3 points) La diversité de cette communauté a été déterminée plus récemment grâce à l'étude desARNr 16S sans mise en culture des procaryotes (Ward et al, Microbiol Mol Biol Rev 199862(4):1353-70).Comment peut-on séquencer les ARNr 16S des organismes d'une communauté sans les isoler et lesmettre en culture auparavant? identifier le groupe auquel appartient une cellule procaryotique sansavoir à la mettre en culture?c. (6 points) 31 séquences d'ARNr 16S ont été ainsi obtenues. Toutes présentaient plus de 7 % dedivergence avec celles des ARNr 16S des procaryotes cultivés issus de cette source chaude ou de toutautre environnement.C.l. Quelle est la définition actuelle d'un genre procaryotique ?c.2. Quelle est la définition d'une espèce génomique?C.3. Les organismes détectés par séquençage de leur ARN 16S appartenaient-ils à un genreprocaryotique déjà identifié? à une espèce génomique déjà identifiée? Pourquoi?D. (8 points) Ce type de résultats est-il particulier à cette communauté? Les 5000 espèces deprocaryotes décrites permettent-elles d'appréhender la diversité des procaryotes vivant dansl'environnement? Discuter.

UNIVERSITE DE NANCY 1FACULTE DES SCIENCESET TECHNIQUESSUJET D'EXAMENDIPLOME.. d a:.bi~.c;.&73.h'~'~'~"::rd . Te - -!. 1 - C q ~00 .. o. .~o~..~.~o.J.L.o~h b..oos;...J:\Bol~fO~1:'"Epreuveo.o.~or.. 0Ho.de ..~..Ir.9.f~~";l"""""~~rm.~.o;..a,t;.~.e..Rt h'~. ..~~f..uR.~.Session de t1.~...~.oo..4:.""""ï:""'" 1Date ~u.c.l~ ,..3..m~..2..Q:).f:t:':......Horaire /..0:f;..3.o...: 1..~..~.O.........Durée du sujet 3..~.~.............Nom du rédacteur d..:..v..':..!..~.X....Documents autorisés~@)Calculatricesautorisées(1) Rayer la mention inutile~~]Epreuve de M. VITaUX(1 Heure)Composer sur une copie séparéeRépondre de façon concise aux 8 questions suivantes en illustrantéventuellement vos propos par des schémas ou des graphes appropriés.1. En quoi consistent les phénomènes d'absorption et d'émission induite, etpourquoi sont-ils indissociables sur le plan expérimental?2. Quels sont les principes qui régissent l'occupation des niveaux d'énergied'une molécule et quelles conclusions peut-on en tirer à températureambiante?3. Pourquoi le principe de Franck-Condon permet-il d'interpréter correctementles spectres obtenus par spectrophotométrie d'absorption dans l'ultraviolet?4. Comment la polarité du solvant influence-t-elle la nature des spectresd'absorption électronique dans l'ultraviolet?5, Parmi les phénomènes qui viennent concurrencer l'émission de fluorescence,identifiez ceux qui ne relèvent que des propriétés intrinsèques dufluorophore, puis ceux qui mettent en jeu des partenaires de l'environnementmoléculaire proche.6. En polarisation de fluorescence, quelles raisons permettent d'expliquer laplus faible polarisation du rayonnement émis spontanément par rapport àcelle que possède le rayonnement excitateur employé?7. En spectroscopie infrarouge, expliquez les différences qui existent entre lesmodes normaux de vibration d'une molécule et la description locale de sespropriétés vibrationnelles. Illustrez votre démonstration à l'aide de la liaisonpeptidique.8. Montrez dans le cas de la vibration Amide A des polypeptides modèles quele nombre d'onde observé est rationnellement lié à l'intensité des liaisonshydrogène impliquant les sites NH amide.

UNIVERSITEDE NANCY 1FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUESUJET D'EXAMENDIPLOME: Maîtrise de BiochimieMagistère 2ièmeannéeEpreuve de : Ingénierie BiomoléculaireSession de : Mai 2004Date: 10/0512004Horaire: 13h30-15h30Durée du sujet:lhNom du rédacteur:Pr Guy BranlantD Documents autorisés~ Documents non autorisésD Calculatrices autorisées~ Calculatrices non autoriséesQuestion 1 (4 points)Vous voulez utiliser la subtilisine en synthèse peptidique. Quels sont les différents prérequis ?Expliquez.Question 2 (7 points)Expliquer les différents concepts en vue de fabriquer des anticorps catalytiques. Développer les troisapproches décrites en cours, si possible à travers des exemples, en les comparant entre elles. Quel peutêtre l'intérêt d'utiliser ce type d'enzyme artificiel?Question 3 (5 points)Les phosphotriestérases sont des enzymes capables de détoxifier de nombreux organophosphates ouorganophosphonates. Expliquez le mécanisme d'action en prenant un exemple.Question 4 (4 points)Vous voulez produire dans un réacteur à membrane du glutamate à partir de l' Œ-cétoacidecorrespondant en utilisant la glutamate déshydrogénase à cofacteur NAD. Expliquez votre stratégie?

UNNERSITE DE NANCY 1FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUESUJET D'EXAMENDIPLOME: Licence de BiochimieMagistère 1 ièreannéeEpreuve de : EnzymologieSession de : Mai 2004Date: 14/05/2004Horaire: 13h30à 16h30Durée du sujet: IhNom du rédacteur: Pr Guy BranlantD Documents autorisés~ Documents non autorisésCalculatrices autorisées~DCalculatrices non autoriséesQuestion 1 (8 points)La flavine réduite peut réagir avec l'oxygène moléculaire et en présence d'un catalyseur donneur deproton peut former un adduit oxo en position 4a. Faire un schéma montrant comment se fait cet adduit4a oxo. A partir de cet adduit, différents types de réaction peuvent se faire, à savoir la formation d'eauoxygénée, la formation d'un ortho diphénol à partir d'un phénol, la formation d'acétate à partir depyruvate. Expliciter ces trois réactions à nouveau à partir de schémas.Dans le cas du pyruvate, la flavine réduite est formée à partir de sa forme oxydée et de lactate.Expliciter la réaction. Est-ce un transfert à 2 électrons?fi(c.H30H3H 1YL1\0'HV l.Do-./1 '" e.. ('~dLI; reQuestion 2 (6 points)Donner deux exemples distincts d'a décarboxylation d'acides aminés. Qu'ont-ils en commun et qu'estcequi les différencient? Expliciter comment le précurseur de l'histidine décarboxylase est activé soussa forme active?Question 3 (6 points)Donner trois exemples de processus de catalyse à transfert d'hydrure (transfert à deux électrons)conduisant à l'oxydation d'une fonction alcool ou d'une fonction aldéhyde.

UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1-FACULTE DES SCIENCESSUJET D'EXAMENDIPLOME: Maîtrise de BiochimieEpreuve de : UV7M ARN et bioinfoSession de : Mai 2004Date:Horaire:13/05/20039.00-11.00Durée du sujet: 1hNom du rédacteur: ProI.MOTORINE0 Documents autorisés D INONI(1)0 Calculatrice autorisée D INONj(1)(1)Rayer la mention inutileFaites une comparaison de mécanismes assurant la modification et l'édition des ARN.Quels sont les points communs et les différences entre ces deux processus?

........--UV7MF. LECLERCUNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1-FACULTE DES SCIENCESSUJET D'EXAMENDIPLOME: Maîtrise de Biochimie Durée du sujet: 1hNom du rédacteur:Dr. F. LECLERCEpreuve de : UV7M ARN et bioinfoSession de : Mai 2004Date: 13/05/2003Horaire: 9.00-11.000 Documents autorisés D Elu0 Calculatrice autorisée D ~ (I)(1)Rayer la mention inutile1) Le sucre et ses conformations:Quelle est la différence chimiqueentre le ribose et le désoxy-ribose ? Quel est la confonnation majeurepour chacun de ces 2 sucres? Dans quel acide nucléique (nature et confonnation) retrouve-t'on defaçon majoritaire l'une et l'autreconfonnation ? Expliquer.2) La base nucléique et ses conformations:Quelles sont les 2 confonnations relatives à l'orientation de la base nucléique dans un nucléotide etquel est l'angle de torsion qui définit cette orientation? Existe-t'il une préférence pour cette orientationen fonction de la nature de la base? Si oui, laquelle?Quelle est la confonnation de la base nucléique pour des nucléotides dans une double hélice d'ARN oud'ADN? Dans quels cas peut-on retrouver, selon vous, une autre confonnation (dans quelle type demolécule, pour quel type de base, dans quel contexte) ?3) Les forces de stabilisation des ARN:Commenter la représentationschématiquede la structure 3D de la boucle de l'anticodon (figure 1) endécrivant la nature des interactionsqui stabilisent la structure. Les interactions pourront être décrites enutilisant la numérotation des nucléotides.4) Les sillons des acides nucléiques et les interactions:Représenter une paire de base Watson-Crick (celle de votre choix) et indiquer la face qui correspondau grand sillon et celle qui correspond au petit sillon. A partir de la représentation de la structure desdoubles hélices d'ADN (figure 2, gauche) et d'ARN (figure 2, droite), expliquer les différences dansles dimensions des grands et petits sillons pour chacun des 2 cas et comparer les entre ADN et ARN.Expliquer les implications fonctionnellesde la dimension de chacun des sillons sur la reconnaissanceacide nucléique (ADN ou ARN)/protéine.Dans le cas des ARN, citer les éléments structuraux qui sontsusceptibles d'altérer les dimensions des sillons et leur(s) conséquence(s) possible(s) sur lareconnaissance ARN/protéine.5) La notion d'isostérie et son utilisation en modélisation 3D:L'ARN RBE ("Rev Binding Element") a fait l'objet d'expériences de sélections in vitro (SELEX) quiont suggéré l'existence d'appariemments dits ïsostériques" (ayant une géométrie similaire) à certainespositions entre des paires G:G, A:A et C:A.En utilisant la figure 3 qui répertorie les paires possibles (fonnées par 2 liaisons hydrogènes),identifier les paires G:G, A:A et C:A qui sont, pour vous, isostériques (indiquer les paires en utilisantles chiffres romains correspondant). En ne considérant que les paires G:G et A:A, y-a-t'il d'autrespaires isostériques possibles?Qu'est-ce que la présence de paires isostériques suppose quant à la structure des différents variantsportant une paire G:G, une paire A:A ou une paire C:A ? En quoi des données de covariations deséquence entre variants obtenus par sélection in vitro sont-elles utiles pour la modélisation de lastructure 3D des ARN ? Citer un autre type de données expérimentales qui peut être utilisé pour lamodélisation de la structure 3D des ARN.

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