5. la génétique bactérienne Flashcards
quelles sont les 4 étapes de la production de protéines
- réplication de l’ADN
- transcription en ARN
- traduction de l’ARN par les ribosomes
- formation de la protéine
quels sont les 3 modes de résistance des cellules aux atb
- altération de la perméabilité
- modification ou destruction de l’atb
- modification ou changement de la cible
qu’est-ce que le nucléoïde assure dans la bactérie
un empaquetage compact du matériel génétique puisque les bactéries n’ont pas de membranes nucléaires
combien de chromosomes les bactéries possèdent-elles
1 seul circulaire
identifie la structure : élément extra chromosomique capable de se répliquer de façon indépendante par rapport au chromosome principal
plasmide
vrai ou faux : les plasmides codent pour des fonctions essentielles pour les cellules
faux, mais elles peuvent coder pour de l’information qui avantage la cellule
3 exemples de caractéristiques que les plasmides peuvent procurer à la bactérie hôte
- résistance aux atb
- capacité métabolique supplémentaire
- facteur favorisant l’infection
comment les bactéries se divisent-elles
par fission binaire
que fait la bactérie pour minimiser ses dépenses énergétiques
elle active un système seulement si elle en a besoin
quels sont les 3 types de régulation
- changement dans la séquence d’ADN
- changement dans le nombre de transcrits (régulation transcriptionnelle)
- changement dans la quantité de produit du gène actif (régulation post-transcriptionnelle)
quels sont les 2 changements possibles dans la séquence d’ADN
- amplification de gène
- réarrangement de gène (mutations)
avec quoi pouvons-nous changer le nombre de transcrits
- activateurs
- répresseurs
comment pouvons-nous changer la quantité de produit de gène actif
- ajout de cofacteur ou groupe prostétique
- clivage protéolytique
- interactions avec d’autres macromolécules
que permet le gène tetB
permet aux bactéries de résister à la tétracycline
sous le contrôle de quel gène est tetB
tetR
de quoi sont précédés les gène tetB et tetR
d’un promoteur
explique ce qu’il se passe en absence de tetracycline avec les gènes de résistance
- protéine du répresseur est produite
- vient bloquer le promoteur de tetB ainsi que son propre promoteur, celui de tetR pour s’autoréguler
- empêche la transcription des 2 gênes
explique ce qu’il se passe en présence de tetracycline avec les gènes de résistance
- la tetracycline se complexe à la protéine du répresseur
- la protéine est incapable de bloquer le promoteur de tetB
- transcription et traduction pour la production de la protéine TetB (pompe à efflux), responsable de la résistance
- il y a aussi transcription et traduction pour la production de la protéine TetR
quel est le type de régulation dans l’exemple de l’expression de la pompe TetB et pourquoi
négative
car il y a un répresseur
dans quel état doit-être la cellule pour la régulation des gènes
état métabolique actif
vrai ou faux : la régulation est aussi rapide durant la phase de croissance exponentielle que durant celle de latence ou de plateau
faux, elle est plus rapide durant la phase de croissance exponentielle (état métabolique actif)
quelles sont les 5 stratégies développées par les bactéries pour contrôler l’activation-inactivation de leurs gènes
- la régulation transcriptionnelle : contrôle négatif (répresseur ; inductible ou répressible) et contrôle positif (activateur ; inductible ou répressible)
- regroupement de gènes adjacents dans un opéron (promoteur)
- contrôle de plusieurs gènes non contigus dans un régulon (même protéine régulatrice) (régulateur)
- contrôle de plusieurs gènes non contigus dans un stimulon (même stimulus)
- régulation au niveau traductionnel
qu’est-ce qu’une mutation
modification de la séquence des nucléotides de l’ADN
2 causes de mutations spontanées + fréquence
- action des radiations naturelles
- erreurs survenues lors de la réplication
peu fréquentes
à quelle fréquence sont les mutations induites et par quoi sont-elles causées
- agents physiques
- agents chimiques
- agents biologiques
(agents mutagènes) - bcp plus fréquentes
quels sont les 3 types d’altérations de l’ADN
- délétions de nucléotides
- insertions de nucléotides
- substitutions de nucléotides (silencieuses, mauvais sens, non sens)
génotype vs phénotype
génotype : séquence nucléotidique précise du génome
phénotype : propriétés observables
5 aspects que les phénotypes de mutations peuvent affecter
- résistance
- motilité
- présence de capsule
- apparence des colonies
- éléments nutritionnels requis
quel est l’avantage des mutants sélectionnables
ils croiront plus rapidement dans un environnement avec des conditions sélectives
vrai ou faux : la pression sélective crée en partie la mutation
faux, la mutation est survenue au hasard et elle existait déjà avant
quels sont les 5 systèmes de réparation pour l’ADN bactérien
- réparation directe de l’ADN
- réparation par excision
- réparation par recombinaison
- réponse SOS (peut stimuler le transfert de gènes)
- réparation sujette à erreur (peut induire des mutations)
quels sont les 4 mécanismes qui permettent aux bactéries d’échanger de l’information génétique entre les cellules (transfert horizontal)
- transformation
- conjugaison
- transduction
- transposition
comment s’appelle la capacité qu’ont certaines cellules à être transformées par de l’ADN externe
compétence
l’exposition à quels agents rend la compétence acquise
- chimiques : CaCl2
- physiques : décharge électrique
quelles sont les 4 espèces bactériennes qui peuvent acquérir de nouvelles propriétés par simple contact avec l’ADN provenant de bactéries mortes
- bacillus sp
- haemophilus influenzae
- neisseria sp (gonocoque, méningocoque)
- streptococcus pneumoniae (pneumocoque)
vrai ou faux : la transformation est plus efficace entre bactéries de la même espèce qu’entre bactéries d’espèces différentes
vrai
que requiert la conjugaison
comment se fait l’échange de matériel génétique
- contacts cellule-cellule
- échange de matériel génétique toujours unidirectionnel
par quoi sont codés les gènes nécessaires à la conjugaison et lequel est le plus connu
plasmides conjugatifs
facteur de fertilité F de E. coli
où ont été observées les plasmides conjugatifs de type R (résistance aux antibiotiques)
autant chez gram - que +
quelle est la différence entre le mécanisme de conjugaison entre les gram - et +
les gram + utilisent un mécanisme distinct du pili sexuel afin d’assurer le rapprochement entre les cellules bactériennes donatrice et réceptrice
qu’est-ce que le mécanisme “mobilisation” permet
le transfert de plasmides non conjugatifs en même temps que le plasmide conjugatif
qu’est-ce qui médie le transfert des gènes par transduction et qu’est-ce que c’est
bactériophages, virus qui parasite uniquement les bactéries
quels sont les 3 types de cycle de vie des bactériophages
- lytiques
- lysogéniques
- chroniques
que se passe-t-il lors de la lysogénisation d’un bactériophage
- le matériel génétique du phage s’intègre dans le chromosome de la bactérie et y est répliqué en même temps que le chromosome sans affecter l’hôte
- un évènement vient rompre le cycle lysogénique en permettant à l’ADN du phage de s’exciser du chromosome de l’hôte
- de nouvelles particules de phage sont libérées entrainant la lyse cellulaire et la mort de la bactérie dans le cadre du cycle lytique
description de la transduction 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
description de la transduction généralisée
résultat de l’empaquetage accidentel de fragments de l’ADN de l’hôte à l’intérieur d’une capside de phage
qu’est-ce que le cycle lytique entraine et comment est appelé un phage uniquement capable de ce type de cycle
mort des cellules bactériennes
phage virulent ou phage strictement lytique
comment sont appelés les phages lysogènes
phages tempérés
comment sont appelés les phages qui sont capables de sortir de la cellule bactérienne sans la lyser et pourquoi
phages chroniques car ils infectent la bactérie de façon chronique mais ils peuvent se reproduire sans la tuer
comment se définit la transduction
transfert d’ADN bactérien d’une cellule à une autre par l’intermédiaire d’une infection par un bactériophage
vrai ou faux : les bactériophages hybrides (transduction spécialisée) et ceux venant de la transduction généralisée peuvent se propager suite à l’infection initiale
faux, les bactériophages hybrides peuvent mais pas ceux de la transduction généralisée car l’information pour synthétiser les nouveaux phages est absente
exemple de gène transféré par transduction
- entérotoxine de certaines souches de E. coli
qu’est-ce qu’implique la transposition
le mouvement de segments d’ADN à l’intérieur d’une même cellule
quelles sont les 3 classes de transposons
- séquences d’insertion (IS)
- transposons complexes (composites avec IS + autres gènes)
- phages transposables
pourquoi les transposons complexes ont-ils une importance médicale considérable
ils peuvent encoder à l’intérieur de leur région centrale des gènes de toxines ou de résistance aux atbs
quel est le rôle des intégrons
éléments génétiques qui recrutent des gènes de résistance et les intègrent les uns à la suite des autres devant des promoteurs forts assurant l’expression de multiples gènes simultanément
où retrouve-t-on les intégrons
à l’intérieur des transposons complexes ainsi que sur des plasmides
quel est le système le mieux connu qui protège les bactéries contre l’invasion des ADNs étrangers
le système de restriction-modification de classe II
quel est le mécanisme du système de restriction-modification de classe II
- la méthylase modifie l’ADN de l’hôte à certaines séquences spécifiques pour le protéger d’une digestion éventuelle par la seconde enzyme (nucléase de restriction)
- la nucléase de restriction détruit l’ADN étranger non méthylé, restreignant l’entrée de matériel génétique nouveau
système plus spécifique que le système de restriction-modification de classe II pour la protection de l’invasion d’ADNs étrangers
CRISPR/Cas
quel est le mécanisme du système CRISPR/Cas
- nouveau phage infecte la bactérie
- le système CRISPR incorpore une courte séquence dérivée du génome du phage
- la bactérie conserve une mémoire spécifique des infections passées
- les séquences CRISPR sont transcrites et traitées pour générer de courtes molécules d’ARN CRISPR
- ces molécules patrouillent l’intérieur de la bactérie à la recherche de séquence de phages qui pourraient infecter la bactérie
- si l’ARN CRISPR reconnait une séquence d’envahisseur, il guide la protéine Cas
- la protéines Cas coupe l’ADN étranger, prévenant l’infection de la bactérie par le phage
vrai ou faux : il y a au moins 20 fois plus de cellules bactériennes que de cellules humaines nucléées dans le corps
faux, au moins 10 fois plus
qu’est-ce que l’administration de médicaments antibactériens peut entrainer
des désordes passagers et parfois des pathologies très importantes (à cause que ça perturbe l’équilibre de la flore)
que favorise l’administration répétée d’antibiotiques
- sélection de souches résistantes
vrai ou faux : les antibiotiques ont peu d’influence sur la nature de l’écosystème microbien
faux, ce sont des facteurs non négligeables
donne quelques exemples de produits pharmaceutiques synthétisés par des méthodes de l’ADN recombinant à l’aide de bactéries, d’autres micro-organismes, ainsi qu’avec des cellules eucaryotes plus complexes
- hormone de croissance humaine
- insuline humaine
- alpha-1-antitrypsine humaine
- érythropoïétine humaine
- DNase humaine
- activateur du plasminogène humain
- vaccin contre l’hépatite B
- anticorps monoclonaux humanisés
- vaccins à ARN contre la covid
combien de temps prend l’identification d’une bactérie avec les techniques basées sur les critères morphologiques, biochimiques et métaboliques vs les techniques génétiques comme l’amplification en chaine
entre 2 et 3 jours vs quelques heures, voire moins d’une
