7 - Métabolites Secondaires et Antibiotiques

Question 1

Qu’est-ce qu’un métabolite primaire? Quel est le genre de débit?

Answer 1

Métabolite impliqué dans de nombreuses réactions.

Débit élevé.

Question 2

Qu’est-ce qu’un métabolite secondaire? Quel est le genre de débit?

Answer 2

Métabolite qui ne sert plus à des réactions, et qui d’habitude est excrété.

Débit faible.

Question 3

Vrai ou faux? Les métabolites secondaires sont non-statiques.

Answer 3

Faux, les métabolites secondaires sont statiques, car il n’y a plus de flux.

Question 4

Si les déchets semblent inévitables, qu’est-ce que cela dit sur la synthèse des produits statiques?

Answer 4

La synthèse est dite comme étant complexe et énergiquement coûteuse. Un individu peut très bien vivre sans ce « produit ».

Question 5

Vrai ou faux? Cela fait du sens que l’évolution ait gardé de tels procès métaboliques classés comme étant inutiles.

Answer 5

Vrai. Même si les produits ne semblent pas servir à grand chose, leur production comprend plusieurs étapes « secondaires ». Cela veut donc dire que les produits inutiles sont utiles pour l’organisme qui les produit.

Question 6

En général, que sont des exemples de produits statiques? (3)

Answer 6

Toxines, colorants, odorants.

Question 7

Vrai ou faux? Le fait que la production des « produits » demande beaucoup d’énergie signifie que le corps est en bonne santé.

Answer 7

Vrai, cela peut indiquer une bonne santé métabolique.

Question 8

À quoi servent les métabolites secondaires pour les espèces?

Answer 8

Ils servent à la communication compétitive ou mutualiste inter-espèces. Cela sert donc comme rôle écologique.

Question 9

Les métabolites secondaires sont souvent dit comme étant un exemple de toxines de défense. Quels seraient des exemples?

Answer 9

Les toxines de défense seraient dirigés vers des prédateurs, mais aussi des compétiteurs.

Colorants, odorants, aromates, jouant un rôle avertissant et/ou attractant.

Question 10

Chez quelles classes d’espèces est-il possible de remarquer la forte influence des métabolites secondaires comme « armes biologiques » ? (4)

Answer 10

• Plantes;
• Bactéries;
• Champignons;
• Animaux (surtout avertébrés).

Question 11

Quelles sont les deux classes différentes pour les métabolites secondaires?

Answer 11

1) Attraction et stimulation;
2) Defence et compétition.

Question 12

Vrai ou faux? Les métabolites secondaires sont souvent intéressants pour l’humain et les mammifères.

Answer 12

Vrai.

Exemple: l’herbe à chats permet la protection des piqûres de moustiques.

Question 13

Quel est le rôle de l’évolution dans le métabolisme primaire?

Answer 13

Vu que le métabolisme primaire est hautement conservé lors de l’évolution, la synthèse de métabolites secondaires est hautement diversifié (avec des variations très subtiles).

Question 14

Comment est-ce que les enzymes déjà existantes ont évoluées? (2)

Answer 14

Fusion et/ou duplication de gènes.

Question 15

Vrai ou faux? Il y a une réelle révolution inventive du point de vue des métabolites secondaires, en terme du fait qu’ils varient.

Answer 15

Faux.

Il n’y a pas de révolution inventive; c’est un jeu avec des variations et combinaisons au cours de l’évolution.

Question 16

Entre quels organismes y a-t-il eu une co-évolution, ce qui a été un moteur de la diversification des métabolites secondaires et leurs synthèses? (2)

Answer 16

Entre les angiospermes (plantes à fleurs) et les espèces d’insectes.

Question 17

Vrai ou faux? Les métabolites de luxe sont produits en grande quantité.

Answer 17

Faux, ils sont produits en petite quantité, et sont hiérarchisés après les métabolites primaires.

Question 18

Les métabolites secondaires sont-ils produits lors de la phase de croissance ou la phase stationnaire?

Answer 18

Chez les bactéries, c’est lors de la phase stationnaire.

Question 19

Les métabolites secondaires peuvent être regroupés en groupe. Ceux-ci concernent quels aspects? (2)

Answer 19

Les groupes sont en fonction de leurs structures chimiques et de leurs voies de synthèse.

Question 20

Quels sont des exemples de groupes de métabolites secondaires? (3)

Answer 20

• Alcaloïdes;
• Terpénoïdes;
• Composés phénoliques.

Question 21

Vrai ou faux? Les groupements des métabolites secondaires n’indiquent pas forcément leur bioactivité?

Answer 21

Vrai.

Question 22

Vrai ou faux? Les concentrations des métabolites secondaires ne sont pas médiées par les métabolites primaires, vu qu’ils sont synthétisés par autres composés de l’organisme.

Answer 22

Faux. La concentration des métabolites primaires est un aspect limitant de la synthèse des métabolites secondaire, vu que ceux-ci sont créés par la transformation des métabolites primaires.

Question 23

Vrai ou faux? Le métabolisme des bactéries et plantes est similaire.

Answer 23

Vrai, les deux se ressemblent. Cela ressemble aussi au métabolisme secondaire des champignons.

Question 24

À quel moment est-ce que la synthèse des métabolites primaire chez les plantes/bactéries/champignons commence-t-elle?

Answer 24

Au début de la phase exponentielle.

Question 25

À quel moment est-ce que la synthèse des métabolites secondaires chez les plantes/bactéries/champignons commence-t-elle?

Answer 25

Au début de la phase stationnaire.

Question 26

Que produisent les métabolites secondaires, en terme de particularité?

Answer 26

Les métabolites secondaires sont en mesure de produire des antibiotiques.

Question 27

Comment sont produits les antibiotiques?

Answer 27

Ils sont produits particulièrement lorsque la bactérie est en compétition avec d’autres microorganismes (bactéries, ou champignons versus bactéries).

Question 28

Qu'est-ce que les antibiotiques β-lactame? Que sont certains points importants concernant ce groupement? (5)

Answer 28

Antibiotiques ayant un noyau β-lactame en anneau. - Surtout contre bactéries à Gram +; - Inhibition de la formation de la paroi bactérienne; - Se fixent aux enzymes de synthèse de la paroi (pseudosubstrat); - Produites par Pénicillium (champignon); - Permet la production du premier antibiotique (pénicilline).

Question 29

Qu'est-ce que les antibiotiques tetracyclines? Que sont certains points importants concernant ce groupement? (6)

Answer 29

Antibiotiques ayant un noyau de polycétides. - Condensation itérative de sous-unités acétyle ou malonyle par les polycétide synthases; - A spectre large contre Gram - et Gram +; - Inhibition de la traduction; - Se fixent à la sous-unité 30S du ribosome; - Produites par Streptomyces (bactérie Gram +); - Dérivés semi-synthétiques existent.

Question 30

Qu'est-ce que les antibiotiques macrolides? Que sont certains points importants concernant ce groupement? (6)

Answer 30

Antibiotique ayant un noyau de polycétides, couplé par des glucides. - Contre bactéries Gram -; - Spectre plus large que pénicilline aussi contre les intracellulaires; - Application dans le cas d'allergie contre β-lactames; - Inhibition de la traduction; - Fixation à la sous-unité 50S du ribosome; - Produites par Streptomyces.

Question 31

Comment est-ce possible de synthétiser des antibiotiques?

Answer 31

Utilisation d'une grande enzyme contenant plusieurs sites actifs dans des domaines différents, dont l'activité comprend plus ou moins toutes les étapes de la synthèse.

Question 32

Qu'est-ce qu'un exemple de synthèse d'antibiotique au niveau du métabolisme primaire?

Answer 32

FAS : fatty acid synthase.

Question 33

Qu'est-ce qu'un enzyme itératif?

Answer 33

Une enzyme dans laquelle un substrat fait plusieurs tours dans l'enzyme avant d'être relâché.

Question 34

Quels sont les deux enzymes à multiples domaines qui servent à synthétiser de façon itérative?

Answer 34

- NRPS : non ribosomal peptide synthetase; - PKS : polykétidesynthase itératives.

Question 35

Quels types de métabolites secondaires les NRPS synthétisent-ils?

Answer 35

Les métabolites secondaires circulaires.

Question 36

Vrai ou faux? Si les métabolites secondaires circulaires sont synthétisés de façon itérative, ils ne sont pas symétrique.

Answer 36

Faux. Si les métabolites secondaires circulaires sont synthétisés de façon strictement itérative, ils sont aussi symétriques.

Question 37

Comment est-ce possible d'avoir plus de variations dans les métabolites secondaires et antibiotiques?

Answer 37

En faisant une chaîne d'enzymes, permettant au substrat de passer dans une chaîne de production linéaire modulaire.

Question 38

Vrai ou faux? Les produits issus de la chaine de production linéaire modulaire peuvent être irréguliers (asymétriques).

Answer 38

Vrai.

Question 39

Qu'est-ce que la cyclosporine?

Answer 39

Un produit asymétrique issu de la chaine de production linéaire modulaire. Ce dernier n'est pas un antibiotique, mais toutefois un métabolite secondaire de Tolypocladium inflatum.

Question 40

Pourquoi est-ce que la cyclosporine est considérée comme étant précieuse, même si elle n'est pas un antibiotique?

Answer 40

C'est un puissant inhibiteur de la réponse immune. Comme immunosuppressant, la cyclosporine permet des transplantations.

Question 41

Les PKS modulaires utilisent-elles plus le système de chaine modulaire ou itérative?

Answer 41

Le système de chaine modulaire.

Question 42

Qu'est-ce que les PKS modulaires? Quel serait un exemple?

Answer 42

Des modules d'enzymes à plusieurs domaines. Exemple : DEBS, qui synthétisent le précurseur de l'érythromycine.

Question 43

Complète la phrase suivante: Les (...) et les (...) sont synthétisés par les PKS.

Answer 43

Macrolides, tetracyclines.

Question 44

Vrai ou faux? Les modules DEBS ne ressemblent pas toujours à la FAS?

Answer 44

Faux, les modules DEBS ressemblent toujours à la FAS.

Question 45

Qu'est-ce que les NRPS synthétisent? Donne des exemples.

Answer 45

Antibiotiques (Vancomycine, Actinomycine), cyclosporine A, pigments, toxines, ...

Question 46

Qu'est-ce que les PKS synthétisent? Donne des exemples.

Answer 46

Antibiotiques (Tetracyclines, Macrolides), rapamycine, lovastatin, aflatoxines, ...

Question 47

Serait-il possible d'utiliser la génie biologique/génétique afin de synthétiser des métabolites secondaires?

Answer 47

Oui, et l'intérêt serait de synthétiser des métabolites secondaires (antibiotiques) à partir de "machines" protéiques nouvelles.

Question 48

Vrai ou faux? L'utilisation du génie génétique génère des variations inconnues (dans les métabolites secondaires).

Answer 48

Vrai.

Question 49

Qu'est-ce que les antibiotiques aminoglycosides/aminosides? Que sont certains points importants concernant ce groupement? (5)

Answer 49

Antibiotique portant 2-5 glucides aminés, avec une base D-glucose-6-phosphate. - Contre Gram - et Mycobactérium tuberculosis; - Inhibition de la traduction; - Fixation à la sous-unité 30S du ribosome; - Produites par actinomycètes (Streptomyces); - Les effets secondaires produisent des antibiotiques de réserve.

Question 50

Est-ce que les aminoglycosides sont synthétisées de la même manière que les autres métabolites secondaires?

Answer 50

Non, puisque les aminoglycosides sont des oligosaccharides, donc la synthèse est différente.

Question 51

Quels sont les deux familles d'antibiotiques qui agissent comme agents bactéricides (donc causent la mort cellulaire).

Answer 51

β-lactames et aminoglycosides.

Question 52

Quels sont les deux familles d'antibiotiques qui agissent comme agents bactériostatiques (donc diminuent la croissance et reproduction cellulaire)?

Answer 52

Tetracyclines et macrolides.

Question 53

Quelles sont les cibles individuelles des antibiotiques étudiées dans le cours?

Answer 53

- Pénicilline (β-lactame) : paroi cellulaire; - Erythromycine (macrolides) : inhibiteur du ribosome 50S; - Tetracyclines : inhibiteur du ribosome 30S; - Gentamicine (aminoglycoside) : inhibiteur du ribosome 30S.

Question 54

Pour déterminer quel antibiotique à utiliser, il faut se fier à un spectre. Quels sont les facteurs à considérer? (6)

Answer 54

- Spectre (large ou étroit); - Pénétration dans bactéries; - Pharmacocinétique dans humains; - Effets secondaires; - Développement de résistance; - Antibiotique de réserve ou non.

Question 55

Vrai ou faux? Il est possible d'utiliser la pénicilline pour traiter tous les problèmes à traiter.

Answer 55

Faux, il y a plusieurs antibiotiques différents pour plusieurs traitements différents.

Question 56

Vrai ou faux? Les organismes ciblés par les antibiotiques peuvent devenir résistants à leurs effets.

Answer 56

Vrai. Il est possible pour eux de devenir résistants aux antibiotiques.

Question 57

Quelles sont les souches étant résistantes à la plupart des antibiotiques? (4)

Answer 57

- E. faecalis (Gram +); - S. pneumoniae (Gram + / acid-fast); - P. aeruginosa (Gram -); - S. aureus (Gram +).

Question 58

La vancomycine est un antibiotique de réserve ou non?

Answer 58

Antibiotique de réserve.

Question 59

Quelle est la différence entre MSSA et MRSA?

Answer 59

MSSA est une souche susceptible des antibiotiques, et MRSA est la souche étant résistante à tous les antibiotiques (sauf vancomycine).

Question 60

Quels sont les facteurs qui favorisent l'apparition de souches résistantes? (2)

Answer 60

- Mauvaise utilisation d'antibiotiques; - Utilisation largement répandue (exemple: élevage du bétail).

Question 61

Si une souche est résistante aux antibiotiques, est-ce que cela va permettre l'expression de quelque chose? Si oui, quoi?

Answer 61

Oui, les souches résistantes expriment souvent les gènes de résistance.

Question 62

Quelles sont les différences entre les plasmides et transposons dans le cas du transfert de gènes de résistance?

Answer 62

Plasmide: - ADN extrachromosomal, réplication autonome; - Transfert entre bactéries et espèces; - Souvent plusieurs gènes de résistance sur un plasmide. Transposon: - Ensemble de gènes mobiles/transposables; - Comprennent souvent des gènes de résistance; - Transfert entre plasmide et chromosome.

Question 63

Qu'expriment les gènes de résistance? Quels sont les modes d'action de ces molécules? (3)

Answer 63

Les gènes de résistance expriment des protéines qui sont en mesure de: - Extraire l'antibiotique; - Détruire l'antibiotique; - Modification de la cible de l'antibiotique.

Question 64

La destruction de l'antibiotique est un mode d'action issu des protéines exprimées par les gènes de résistance. Comment est-ce que le tout est entreprit?

Answer 64

Des enzymes (comme la pennicillinase) vont détruire l'antibiotique.

Question 65

Quelles sont les enzymes possibles pour la destruction d'antibiotiques? (3)

Answer 65

- Pénicillinases (doit prendre en considération les facteurs vus à la carte 54); - Céphalosporinases; - Carbapénèmases (exemple: imipénem)

Question 66

Qu'est-ce que l'imipénem?

Answer 66

Un antibiotique puissant de la famille de carbapénème. Il est résistant contre les β-lactamases, est un antibiotique de réserve. Par contre, NDM est résistant.

Question 67

Quelle était l'approche originale pour la destruction des antibiotiques?

Answer 67

Attaquer simultanément le mécanisme de résistance (en thérapie combinée).

Question 68

Pour empêcher le mécanisme de la β-lactamase, une molécule peut être ajoutée au mix. Laquelle pourrait être utilisée, et celle-ci est-elle un antibiotique?

Answer 68

L'acide clavulanique peut être utilisée pour contrer les effets de la β-lactamase. L'acide clavulanique n'a pas d'activité antibiotique directe.

Question 69

Vrai ou faux? Les biochimistes ont découvert le mécanisme d'action de l'acide clavulanique.

Answer 69

Faux, le l'approche a été inventée par S.clavuligerus.

Question 70

Qu'est-ce que le concept d'extraction de l'antibiotique?

Answer 70

Des pompes sont utilisées pour sortir les métabolites / xénobiotiques hors de la cellule.

Question 71

Le principe des pompes pour l'extraction est le même que quels transporteurs? Quel est l'effet de ce principe en terme d'immunologie?

Answer 71

Le même que les ABC (ATP-binding cassettes), qui sont aussi connus comme MDR (multidrug-resistance). Ce principe rend les cellules tumorales résistantes contre la chimiothérapie. mdr also stands for mort de rire, mais here we are

Question 72

Qu'est-ce que la modification des cibles de l'antibiotique? Quelles seraient les modes d'action? (3)

Answer 72

Modification de la cible. - Mutation (cibles ARN); - Protéine protectrice (bloquage d'accès à l'antibiotique); - Utilisation d'autres composés dans la paroi bactérienne.

Question 73

Vrai ou faux? Il est possible d'avoir une résistance à l'antibiotique post-modification.

Answer 73

Vrai, une cellule peut être résistante à l'érythromycine après méthylation enzymatique.

Question 74

Vrai ou faux? Les gènes de résistance, c'est quelque chose de nouveau. On avait pas ce problème avant les années 1900s.

Answer 74

Faux, les gènes de résistance sont anciens.

Question 75

Quel est l'endroit le plus susceptible d'héberger des souches MDR?

Answer 75

L'hôpital.

Question 76

Qu'est-ce qui favorise la distribution des gènes de résistance?

Answer 76

L'utilisation répandue et inadéquate d'antibiotiques favorise la distribution, tout en maintenant une forte pression de sélection.

Question 77

Vrai ou faux? Il est peut probable qu'une résistance aux antibiotiques se maintienne en absence de pression de sélection.

Answer 77

Vrai.