5. Génétique bactérienne Flashcards
Rôle de ADN polymérase
synthèse d’un nouveau brin d’ADN en utilisant l’ancien comme matrice
Pourquoi les plasmides sont-ils importants dans l’acquisition de la résistance aux antibiotiques ?
Ils permettent le transfert rapide des gènes de résistance entre bactéries via conjugaison.
Opéron
- Groupe de gènes sous le contrôle d’un même promoteur
Promoteur
Région de l’ADN où l’ARN polymérase se lie pour initier la transcription.
Régulation et expression des gènes
Opérateur
Région régulatrice où un répresseur ou un activateur peut se fixer pour moduler l’expression des gènes.
Que se passe-t-il lorsque la tétracycline est présente dans l’environnement d’une bactérie portant le gène tetB ?
La tétracycline inhibe le répresseur TetR, permettant l’expression de TetB, une pompe à efflux expulsant l’antibiotique hors de la cellule.
mutations; substitution de nucléotides
a) non-sens
b) faux-sens
c) silencieuse
Mutation silencieuse → Pas d’effet sur la protéine.
Mutation faux-sens → Modification d’un acide aminé.
Mutation non-sens → Apparition d’un codon stop prématuré.
Quels sont les quatre principaux mécanismes d’échange de gènes chez les bactéries.
Transformation → Absorption d’ADN libre.
Conjugaison → Transfert direct de plasmides via un pilus sexuel.
Transduction → Transfert d’ADN via un bactériophage.
Transposition → Déplacement d’éléments génétiques mobiles (transposons).
Associez chaque mécanisme à son mode de transfert d’ADN :
Transformation →
Conjugation →
Transduction →
Transposition →
Transposons, pilus sexuel, ADN libre, virus
Transformation → ADN libre.
Conjugation → Pilus sexuel.
Transduction → Virus (bactériophage).
Transposition → Transposons (ADN mobile).
Quels sont les deux principaux systèmes utilisés par les bactéries pour limiter les échanges génétiques ?
Système de restriction-modification.
Système CRISPR-Cas.
CRISPR-Cas protège une bactérie contre l’ADN étranger; Mémorise l’ADN viral et utilise des enzymes pour le couper en cas de nouvelle infection.
VF
La recombinaison génétique permet uniquement d’échanger des fragments d’ADN entre bactéries
faux
La recombinaison peut aussi se produire au sein d’un même organisme et peut impliquer l’ADN viral ou plasmidique.
vf
Un répresseur est une protéine qui favorise l’expression des gènes en se liant à l’ADN
faux
Un répresseur inhibe l’expression des gènes en bloquant l’action de l’ARN polymérase
VF
Un vecteur moléculaire est une molécule d’ADN qui sert à transporter un segment d’ADN étranger dans une cellule.
vrai
Un (?) est un segment d’ADN mobile capable de changer de position au sein d’un génome
transposon
Lors de la réplication, l’(?) utilise un brin d’ADN comme matrice pour synthétiser un brin complémentaire d’ARN.”
ADN polymérase
Transformation
Modification stable du génome par insertion d’ADN exogène.
Rétrovirus
Virus à ARN capable de s’intégrer dans le génome hôte.
Transduction
Introduction d’ADN étranger dans une cellule par un phage.
Quel est le rôle principal d’un intégron ?
a) Protéger la bactérie contre les virus
b) Capturer et exprimer des gènes sous forme de cassettes génétiques
c) Dupliquer l’ADN avant la division cellulaire
d) Dégrader l’ARN messager après la transcription
b)
Intégron : élément génétique pourvu d’un système de capture et d’expression de gènes (le plus souvent de résistance) sous forme de cassettes pouvant être concaténées.
Qu’est-ce qu’un bactériophage ?
a) Un virus infectant les bactéries
b) Une enzyme qui dégrade l’ADN bactérien
c) Un plasmide portant des gènes de résistance
d) Un segment d’ARN codant une protéine
a
Quel est le rôle d’une nucléase de restriction ?
a) Traduire l’ARN en protéine
b) Couper l’ADN en fragments à des séquences spécifiques
c) Répliquer l’ADN avant la division cellulaire
d) Réguler l’expression des gènes
b
VF
Un bactériophage est un virus infectant spécifiquement les bactéries.
vrai
QSJ
Enzyme qui réplique l’ARN (chez les virus à ARN).
réplicase
QSJ
enzyme qui coupe l’ADN en des sites spécifiques.
Nucléase de restriction
promoteur
Séquence d’ADN requise pour amorcer la transcription
Comment un opérateur contrôle-t-il l’expression d’un gène chez les bactéries ?
En agissant comme un interrupteur régulant l’accès de l’ARN polymérase au gène cible via la liaison d’un répresseur ou d’un activateur.
QSJ
Séquence d’ADN adjacente à un gène procaryotique et permettant à une protéine répresseur de contrôler la transcription de ce gène (ou d’un groupe de
gènes consécutifs)
opérateur
Pangénome
Ensemble des gènes qui peuvent se retrouver dans au moins une souche d’une espèce bactérienne
QSJ
Virus à génome d’ARN dont la première étape de reproduction consiste en une copie de son ARN en ADN par transcription inverse
rétrovirus
Introduction d’ADN étranger dans des bactéries par un phage.
Transduction
Changement stable et héréditaire dans les propriétés d’une cellule causé par l’insertion d’une nouvelle séquence d’ADN provenant de l’extérieur, ou par une mutation (comme dans la transformation d’une cellule normale en une cellule cancéreuse)
Transformation
Segments d’ADN qui peuvent se déplacer d’un site à l’autre dans un génome; appelés aussi éléments transposables et «gènes sauteurs».
Transposons
Molécule d’ADN qui peut être jointe à un segment d’ADN étranger de telle manière que l’ADN recombinant ainsi constitué puisse être introduit dans une cellule où il sera répliqué.
Vecteur moléculaire
VF
Habituellement, les plasmides ne codent pas pour des fonctions essentielles à la cellule
vrai
Quelles sont les 3 principales différences entre encaryote et bactéries qui sont exploitées par les ATB?
- Paroi cellulaire
- Ribosome différent
- Nucléoide versus noyau (nucléotide pour eucaryote)
VF
Les bactéries ayant de petits génome dépendent plus des facteurs d’un hôte pour leur survie.
vrai
Un plus petit génome encode moins de gènes. Cela se traduit par des capacités limitées qui
obligent les bactéries ayant de petits génomes à dépendre plus des facteurs d’un hôte pour leur survie.
VF
Les bactéries ont toujours seul chromosome et en général celui-ci est circulaire.
faux; peuvent en > 1
peuvent aussi avoir 0 à plusieurs
VF
Les plasmides sont plus gros que le chromosome bactérien et leur taille peut varier entre 1 et 1 000 kilo paires de bases.
faux; sont + petits
Génome de base + Génome accessoire = (?)
Pangénome
Quel est le mécanisme de régulation le plus utilisé par les bactéries
Régulation transcriptionnelle
QSJ
opérateur
La régulation (et l’autorégulation) de l’expression des gènes est ordinairement un
processus (?) qui exige que la cellule soit dans un état métabolique actif.
actif
Ainsi, la régulation sera plus rapide durant la phase de croissance exponentielle des bactéries
que durant les phases de latence et de plateau ou de décroissance. La régulation est souvent un processus comprenant des boucles de contrôle comme dans le cas de l’autorégulation.
VF
Les mutations Induites sont plus fréquentes que les mutations spontannées.
vrai
induite = Agents mutagènes (Physiques; Chimiques; Biologiques)
spontannée = ADN polymérase
Quel mécanisme permet à une bactérie d’intégrer de l’ADN libre provenant d’une autre bactérie morte ?
a) Conjugaison
b) Transduction
c) Transformation
d) Réplication
c
Quel mécanisme de transfert de gènes nécessite un contact physique entre une bactérie donneuse et une bactérie réceptrice ?
a) Conjugaison
b) Transduction
c) Transformation
d) Réplication
Conjugaison
Quel élément joue un rôle clé dans la transduction ?
a) Un pilus sexuel
b) Un plasmide
c) Un bactériophage
d) Une enzyme polymérase
c
bactériophage = virus infectant bactéries
Quel est le mécanisme prédominant de transfert
d’ADN entre bactéries?
a) Conjugaison
b) Transduction
c) Transformation
conjugaison
La compétence est naturelle chez certaines espèces bactériennes telles (nommer 1 exemple)
Streptococcus pneumoniae (et autres espèces apparentées de streptocoques)
La bactérie réceptrice est compétente grâce à une machinerie protéique lui permettant de faire entrer l’ADN
externe dans sa cellule et de l’intégrer dans son génome par recombinaison homologue. La bactérie réceptrice
contrôle l’acquisition de l’ADN étranger.
La conjugaison requiert des contacts cellule-cellule et l’échange de matériel génétique est toujours (unidirectionnel/bidirectionnel)
unidirectionnel
En général, les gènes nécessaires à cet échange sont codés par de gros plasmides appelés plasmides conjugatifs.
Chez les bactéries à Gram (?) la conjugaison se fait à l’aide d’un pili spécial appelé pili (ou pilus) conjugatif (parfois aussi appelé pili sexuel)
négatif
Les bactéries à Gram positif utilisent un mécanisme distinct du pili conjugatif afin d’assurer le « rapprochement » entre les cellules bactériennes donatrice et réceptrice.
Certains plasmides non conjugatifs peuvent aussi être transférés en même temps que le plasmide conjugatif par un mécanisme appelé (?).
mobilisation
VF
La conjugaison peut transmettre plus d’un gène de résistance simultanément.
vrai
Des infections causées par de bactéries multirésistantes à plusieurs classes d’antibiotiques peuvent alors survenir.
VF
Les bactériophages parasitent uniquement des bactéries et utilisent la machinerie
cellulaire de leur hôte pour faire reproduire tant leur enveloppe protéique (capside) que leur matériel génétique (ADN ou ARN du phage).
vrai
Les virus ne sont pas vivants, ce sont des réplicons semi-autonomes qui doivent infecter une cellule qui pourra assurer leur reproduction.
Comment s’appelle l’enveloppe protéique des bactériophages qui renferme leur matériel
génétique (ADN ou ARN du phage)?
capside
Cycles de vie des bactériophages :
Lors de la (?), le matériel génétique du phage s’intègre dans le
chromosome de labactérie et y est répliqué en même temps que le chromosome
sans affecter l’hôte qui contribue ainsi à propager l’ADN du phage.
- Lytiques
- Lysogéniques
- Chroniques
lysogénisation
Cycles de vie des bactériophages :
Le cycle (a) (intégration génome virus dans ADN bactérie pour réplication), suivi du cycle (b) (mort de la bactérie et relachement des copies de virus)
a) lysogénique
b) lytique
Cycles de vie des bactériophages :
Dans la transduction (généralisé/spécialisée) un génome hybride phage-bactérie est créé quand le génome du prophage est improprement excisé du génome de l’hôte puis empaqueté à l’intérieur du phage.
spécialisé
Rare mais peut se propager par la suite
La transduction (généralisé/spécialisée) est le résultat de l’empaquetage accidentel uniquement de fragments de l’ADN de l’hôte à l’intérieur d’une capside de phage.
généralisé
(Plus fréquente mais ne peut se propager)
VF
Un phage strictement lytique détruit la bactérie après l’infection
vrai
Un phage strictement lytique ne peut pas entrer en phase lysogénique et détruit immédiatement la bactérie après réplication.
VF
Un prophage est un phage intégré dans l’ADN bactérien
vrai
VF
Un phage tempéré peut entrer en cycle lysogénique sans tuer la bactérie.
vrai
Le cycle (?) est une forme dormante du phage intégrée dans l’ADN bactérien.
lysogénique
Un phage (?) peut infecter une bactérie sans la tuer et produire de nouveaux virus en continu.
chronique
Quel type de phage tue toujours la bactérie après infection ?
a) Tempéré
b) Chronique
c) Virulent
d) Atténué
c
Quel phénomène permet à un phage d’incorporer son ADN dans celui de la bactérie ?
a) Cycle lytique
b) Cycle lysogénique
c) Mutation spontanée
d) Transformation
b
Le cycle lysogénique permet l’intégration de l’ADN viral dans le chromosome bactérien sous forme de prophage.
Pourquoi un phage issu d’une transduction généralisée ne peut-il pas se multiplier après infection ?
a) Parce qu’il n’a pas d’ADN
b) Parce qu’il ne possède pas les gènes nécessaires à sa reproduction
c) Parce que la bactérie détruit immédiatement l’ADN viral
d) Parce qu’il ne peut pas entrer dans le cycle lysogénique
b) Parce qu’il ne possède pas les gènes nécessaires à sa reproduction
Un phage issu de transduction généralisée a empaqueté de l’ADN bactérien au lieu du sien, il ne peut donc pas produire de nouveaux phages.
Vrai ou faux?
Je suis un phage capable de transférer des morceaux d’ADN bactérien à d’autres bactéries après avoir accidentellement empaqueté du matériel génétique
faux; La transduction généralisée implique un empaquetage accidentel d’ADN, mais le phage ne peut pas continuer à infecter d’autres bactéries avec ce matériel.
VF
Des médicaments ayant des cibles thérapeutiques humaines et non destinés à attaquer des microbes, peuvent tout de même parfois avoir des effets antimicrobiens.
vrai
Potentiel de sélection de bactéries résistantes aux antibiotiques avec des médicaments ciblant l’humain => Encore à l’étude
- 10 fois plus de cellules bactériennes que de cellules humaines nuclées
- Nb total de gènes du microbiome >150X le nb de gènes humain.
- Notre corps est un écosystème et notre microbiote est une partie essentielle de notre système immunitaire.
Quelles sont les Infections responsables pour la plupart des ordonnances d’antibiotiques
2 adulte, 1 enfant
VF
La minorité des antibiotiques utilisés dans le monde le sont pour les animaux produits pour notre alimentation
faux; majorité
VF
Les intégrons peuvent contenir plusieurs gènes de résistance aux antibiotiques.
vrai
Que permettent les intégrons aux bactéries ?
a) D’organiser et d’exprimer plusieurs gènes de résistance en même temps
b) De sauter d’une cellule à une autre
c) D’éviter l’intégration des plasmides
d) De neutraliser les phages transposables
a
Les intégrons permettent aux bactéries de rassembler plusieurs gènes sous un promoteur fort, assurant leur expression simultanée
Les (?) sont des transposons capables de transporter de l’ADN bactérien à l’intérieur d’un phage.
phages transposables
Les (?) sont les formes les plus simples de transposons, ne contenant que les éléments nécessaires à leur déplacement.
Séquences d’Insertion (IS),
VF
Un transposon complexe peut contenir plusieurs intégrons et ainsi exprimer plusieurs gènes en même temps
vrai
Un transposon complexe peut accumuler des intégrons, favorisant la résistance multiple.
VF
La nucléase de restriction détruit l’ADN étranger non méthylé.
vrai
Les nucléases de restriction reconnaissent des séquences spécifiques et coupent l’ADN étranger non protégé.
Que fait la nucléase de restriction dans le système de restriction-modification ?
a) Elle méthyle l’ADN pour le protéger
b) Elle coupe l’ADN étranger non méthylé
c) Elle guide l’ARN CRISPR vers les envahisseurs
d) Elle se lie aux ribosomes pour empêcher la traduction
b
La nucléase de restriction coupe spécifiquement l’ADN non méthylé, empêchant l’entrée d’ADN étranger.
Pour bien contrôler l’expression de leurs gènes, les bactéries utilisent principalement…
La régulation sur le nombre de copies d’ARN messager
