2. Génétique bactérienne (jusqu'à diapo 137 du pp) Flashcards
Les mécanismes de résistances aux antibiotiques par une cellule bactérienne (3 mécanismes)
Mécanisme #1: Empêcher l’antibiotique d’atteindre sa cible (dans la cellule) + Comment? = Altération de la perméabilité (au niveau des pompes) /séquestration
Mécanisme #2: Empêcher l’antibiotique de reconnaitre sa cible + Comment? = Modification ou destruction de l’antibiotique (à l’extérieur de la c bactérienne)
Mécanisme #3: Empêcher la cible d’être reconnu par l’antibiotique + Comment? = Modification ou remplacement de la cible (à l’intérieur de la c bactérienne) ex: cible 1 devient cible 2
Pourquoi les bactéries dépendent-elles plus de leur hôte pour se reproduire?
Car elles ont un plus petit génome
Décrire le génome des bactéries
1 seul chromosome circulaire (généralement)
Définition de plasmides vs chromosomes bactérien
- Sont plus petits que les chromosomes bactériens
- Ils peuvent encoder de l’info pouvant procurer un avantage unique à la bactérie
Mode de reproduction des bactéries
Fission binaire = une cellule mère devient 2 cellules filles (avec la même info génétique saufff si mutations lol)
POURQUOI LA FISSION BINAIRE EST UTILISÉE (AVANTAGE)?
CAR PLUS ON A D’INFO GÉNÉTIQUE (X2 CELLULES FILLES ICI), PLUS LA BACTÉRIE PEUT LUTER CONTRE ENNEMIES (ANTIBIO)
La répartition des 2 copies du chromosome bactérien en 2 cellules filles lors de la fission binaire est-elle égale?
Elle est égale pour les chromosomes oui, MAIS PAS ÉQUITABLE POUR LES PLASMIDES (pas toutes les bactéries ont des plasmides).
Question: les gènes des bactérie sont-ils constamment exprimés (activés)
NON! Ils sont seulement activés au besoin pour minimiser les dépenses d’énergie. MAIS ils sont tjrs prêts pour répondre rapidement = la bactérie a plusieurs copies de gènes de dispo)
Les types de stratégies développées par la bactérie pour contrôler l’activation-inactivation de leurs gènes (économiser de l’énergie) (5)
- régulation transcriptionnelle (contrôle négatif avec un répresseur OU contrôle positif avec un activateur)
- opéron: regroupement de gènes adjacents
- régulon: contrôle de plusieurs gènes non contigus (même protéine régulatrice)
- stimulon: contrôle e plusieurs gènes non contigus (même stimulus)
- régulation au niveau traductionnel
Quel est le nom de la séquence d’ADN en amont d’un gène qui amorce la transcription en ARNm et qui est reconnu par l’ARNpolymérase?
Le promoteur
Quel est le nom de la séquence d’ADN adjacente à un gène qui contrôle la transcription et qui est reconnu par une protéine régulatrice
L’opérateur
Protéine qui inhibe la transcription du gène
Répresseur
Protéine qui stimule la transcription d’un gène
Activateur
Protéine qui se lie au promoteur ou à l’opérateur de manière à l’obstruer pour qu’il ne soit pas reconnu par l’ARN polymérase
Répresseur
Protéine qui se lie à proximité du promoteur qui stimule la transcription du gène
Activateur
Quel est le type de processus (actif ou passif) de la régulation de l’expression des gènes d’une cellule bactérienne
Un processus actif : dépense de l’énergie
Dans quel état métabolique doit se trouver la cellule bactérienne pour effectuer de l’autorégulation de l’expression de ses gènes?
État métabolique actif
Quel mécanisme est utilisé par les cellules bactériennes pour faire de l’autorégulation?
Des boucles de contrôle (rétro-action)
Type de régulation transcriptionnelle effectuée par UNE SEULE PROTÉINE RÉGULATRICE pour contrôler plusieurs gènes À DIFFÉRENTS ENDROITS dans le génome
Régulation par un RÉGULON
Type de régulation transcriptionnelle effectuée par UN SEUL PROMOTEUR pour contrôler plusieurs gènes ADJACENTS (en simultané)
Régulation dans un OPÉRON
Type de régulation transcriptionnelle effectuée par UN SEUL PROMOTEUR pour contrôler UN SEUL GÈNE
Régulation simple
Type de régulation transcriptionnelle effectuée par UN STIMULUS pour contrôler PLUSIEURS GÈNES NON CONTIGUS.
Régulation par un STIMULON
les 4 types de mutations (modification de la séquence de nucléotides)
- Substitution
- Délétion
- Insertion
- Réarrangement
Les 2 types de mutation
Induite ou Spontanée
Type de mutation lorsqu’il y a une erreur aléatoire dans la réplication ou causé par des radiations naturelles
mutation spontanée
Type de mutation causée par un agent mutagène
mutation induite
Quel type de mutation est la plus fréquente (induite ou spontanée)?
Mutations induites
Les 3 possibles mutations causées par substitution
- Mauvais sens (protéine défectueuse car mauvais acide aminé)
- Non sens (protéine incomplète car acide aminé STOP)
- Silencieuse (protéine normale car résulte au bon acide aminé)
Les mutations silencieuses peuvent-elles avoir un impact sur le fonctionnellement de la cellule mutée?
OUI
Mécanisme naturel qui favorise parfois les mutants
La sélection naturelle
Fenêtre dans laquelle certaines bactéries résistantes (mutantes) peuvent survivre aux antibiotiques
Fenêtre de sélection
La concentration minimale inhibitrice d’antibiotique (CMI) doit-elle inclure la fenêtre de sélection?
OUI : il faut une concentration suboptimale d’antibio
Les 5 groupes de systèmes de réparation de l’ADN bactérien (PAS SURE QUE CE SOIT À L’EXAMEN)
- réparation directe de l’ADN
- réparation par excision
- réparation par recombinaison
- réponse SOS
- réparation sujette à erreur (à mutation)
L’action de certains antibios peut-elle activer le système de réparation de l’ADN de la bactérie? + quels antibio (2 exemples) ?
OUI ex: b-lactamines et quinolones à faible concentration
3 types d’échange horizontal de gène chez les bactéries = résistance de transfert
- transformation (par de l’ADN libre)
- conjugaison
- transduction
La fission binaire est-elle une transmission verticale ou horizontale des gènes?
VERTICALE (transmis à la descendance)
Type de transmission où les gènes sont transmis à la descendance
Transmission verticale
Type de transmission où les gènes d’AUTRES BACTÉRIES sont incorporés au bagage génétique d’une bactérie (espèces apparentées ou éloignées) : ces gènes pourront ensuite être transmis verticalement à la descendance de la bactérie
Transmission horizontale
Type d’échange horizontal de gène où des résidus de bactérie morte (ADN libre) sont absorbés par une bactérie vivant et lui permettent de posséder les infos de la bactérie morte.
Transformation (par de l’ADN externe libre)
Type d’échange horizontal où il y a rapprochement physique entre 2 cellules bactériennes vivantes (cellule donatrice et cellule réceptrice) par utilisation de pili conjugatifs ou pili sexuels
conjugaison
Quel type d’échange horizontal est responsable de la résistance à la bactérie streptococcus pneumoniae aux b-lactamines?
La transformation
Quel type d’échange horizontal est le principal utilisé (prédominant) par les bactéries et peut leur permettre de transmettre plusieurs gènes de résistances simultanément et créer ainsi des infections multi-résistantes intraitables par les antibio actuels?
La conjuaison
Transfert horizontal où le matériel génétique est introduit dans la bactérie par un phage
Transduction
Capacité des cellules à être transformées par de l’ADN externe libre
la COMPÉTENCE
Quelles bactéries sont COMPÉTENTES? (4) je sais pas si c’est à savoir diapo #88
- bacillus sp.
- haemophilus influenzae
- neisseria sp.
- streptococcus pneumoniae
L’Échange horizontal de type Transformation est-il plus efficace chez des espèces proches ou différentes?
Espèces proches
Quelles propriétés peuvent être transmises par transformation (type d’échange horizontal)? (2)
- résistance à antibio
- Facteur de virulence
3 moyens que les antibio peuvent favoriser la Transformation (type d’échange horizontal)
- imposent une pression sélective qui sélectionne les gènes de résistance
- sont des stimulus externes qui augmentent la Compétence (capacité d’une bactérie à effectuer de la Transformation)
- favorisent la lyse (la mort) de la cellule: production d’ADN libres utilisés dans la Transformation
Comment nomme-on un virus qui parasite uniquement une bactérie (hote)?
Un phage (ou bactériophage)
L’enveloppe protéique des bactériophages (virus)
la capside
Cycle de vie du phage (lors de la Transduction) où le génome du phage est intégré dans le génome bactérien et y est répliqué sans affecter la bactérie hote
cycle lysogénique (lysogénisation)
Cycle de vie (lors de la Transduction) où un événement vient rompre le cycle lysogénique, l’adn du phage se sépare de celui de la bactérie et le virus est exprimé dans la bactérie, ce qui tue cette dernière.
Cycle lytique
2 type d’empaquetage accidentel du génome du phage lors de la Transduction
- transduction spécialisée (rare mais peut se propager) : génome hybride phage-bactérie empaqueté dans le phage (génome du phage improprement séparé du génome de la bactérie)
- transduction généralisée (fréquente mais peut pas se propager) : génome bactérien seulement empaqueté dans le phage
Quels gènes sont transférés horizontalement PAR TRANSDUCTION (5) je ne sais pas si c’est à savoir voir diapo 104
- la toxine de corynebacterium diphteriae
- l’entérotoxine de E. coli
- toxine du streptocoque de la scarlatine
- toxines de Clostridium botulinum
- gènes de résistance aux b-lactamines chez les pseudomonas
Mouvement de segments d’ADN à l’intérieur d’une cellule qui nécessite de la proximité intercellulaire
La Transposition
Le transposon le plus simple (lors de la transposition)
la IS (séquence d’insertion)
un transposon complexe
IS + autres gènes
Type de transposons (dans la transposition) qui implique un intermédiaire d’ARN
rétrotransposons
Quel type de transposons (dans la transposition) peut encoder des gènes de toxines ou de résistance aux antibiotiques?
les transposons complexes
Élément génétique qui recrute des gènes de résistances (15-20 gènes) et les intègre les uns à la suite des autres devant un promoteur
Les intégrons
Mutations dans un plasmide ou dans l’hôte (ou les 2) et qui permettent à la bactérie de s’adapter lorsqu’elle reçoit les gènes de résistance
Mutations compensatoires
Ensemble des microbes, bactéries, archées, fungi, protistes, virus vivant chez un hote
microbiote
Ensemble des génomes microbiens colonisant un environnement
microbiome
Qui est en plus grand nombre: les cellules bactériennes ou les cellules humaines nucléées (exclu globule rouge) ?
10x fois de cellules bactériennes!
qui possède le plus de gène entre le microbiome et les humains?
150x de gènes du microbiome que de gènes humains
Pour quel type d’êtres vivants la majorité des antibiotiques sont utilisés dans le monde?
Pour les animaux de notre alimentation
Enzyme de protection du génome de la bactérie contre les génomes envahissants (phages, plasmides)
enzymes de restriction + de modification: coupent de courtes séquences d’ADN dans le génome de la bactérie
Système de mémoire immunitaire pour la bactérie
CRISPR: régions du génome de la bactérie qui devient de L’ARN CRISPR qui guide la protéine Cas9 pour qu’elle détruise le génome viral envahissant
structure qui remplace le noyau des eucaryotes chez la bactérie et qui contient le matériel génétique
nucléoïde
Stucture que possède certaines bactéries qui sont des éléments extra-chromosomiques capables de se répliquer de façon indépendante par rapport au chromosome principal.
Plasmide
Les plasmides codent-ils des fonctions essentielles à la cellule bactérienne?
non
Les infos que peuvent porter les plasmides et qui peuvent donner un avantage unique à la bactérie (3)
- résistance aux antibiotiques
- capacité métabolique supplémentaire
- facteur qui favorise l’infection
Les propriétés observables des mutants
le phénotype
Exemple de phénotype qui, en plus d’être observable, est sélectionnable.
Le phénotype de résistance aux antibiotiques
Pression exercée par un antibiotique dans une population bactérienne
pression sélective
La pression sélective crée-t-elle la mutation?
NON! la mutation existait avant!
Échange de gènes unidirectionnel passant d’une cellule “male” à une cellule “femelle” et qui nécessite un contacts directs entre les cellules
La conjugaison
Les plasmides utilisés dans la Conjugaison (type d’échange de gènes)
Plasmides conjugatifs
Mécanisme permettant à des plasmides non conjugatifs d’être transférés en même temps que le plasmide conjugatif lors de la Conjugaison (mécanisme échange de gène)
La mobilisation
les 3 cycles de vie des bactériophages (lors de la transduction)
- lytique
- lysogénique
- chronique
Type de bactériophages qui peuvent se reproduire (sortir de la cellule bactérienne) sans tuer la bactérie
Chroniques
les 3 classes de transposons
- IS (séquence d’insertion)
- transposons complexes
- phages transposables
