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Virologie > Bactériophage T4 > Flashcards

Bactériophage T4 Flashcards

1
Q

Quelles sont les caractéristiques du phage T4 ?

A
  • ADN double brin et linéaire (circularisé dans la bactérie)
  • Infecte E. coli
  • Lytique
  • Capside et remplissage de type tête-pleine
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Q

Quelle est la caractéristique commune des phages T-pairs ?

A

L’ADN du phage est linéaire et passe par un canal.

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3
Q

Pourquoi le phage T4 est-il associé aux humains ?

A

Il se retrouve dans les environnements où on retrouve E. coli, c’est-à-dire les intestins des mammifères et les eaux d’égoûts.

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4
Q

Dans quelle famille et dans quelle classe le phage T4 est-il classifié ?

A

Dans la famille des Myoviridae et dans la classe des Caudoviricetes.

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5
Q

Que signifie “myo” dans le nom Myoviridae ?

A

Signifie “muscle” en latin. Cela fait allusion à la contraction musculaire. Les queues des T4 sont contractiles.

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6
Q

Vrai ou faux : les T4 sont virulents et tempérés.

A

Faux. Les T4 sont des phages exclusivement virulents et ne forment pas de prophage. Ils ne sont donc capable que du cycle lytique.

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7
Q

Comment l’ADN du phage T4 est-il emballé dans la capside ?

A

Par un moteur. Il permet de charger la tête au maximum et d’y enter 103 % du génome.

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8
Q

L’emballage de l’ADN dans la capside requiert-elle de l’énergie ?

A

Oui. Une grande quantité d’énergie est requise car l’ADN et la capside sont chargés négativement.

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9
Q

Combien de gènes possède le phage T4 ? Combien de cadres de lecture ouverts ?

A

160 gènes et 120 cadres de lecture ouverts.

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10
Q

Comment les gènes sont-ils regroupés dans le chromosome du T4 ? Pourquoi ?

A

Les gènes avec des fonctions similaires ou coordonnées sont souvent regroupés ensemble. Cela permet la régulation des gènes T4.

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11
Q

Pourquoi le génome est-il décalé dans le phage T4 ?

A

Le point de départ du génome est différent pour chaque virus d’une même espèce. Le génome contient des répétitions terminales à chaque extrémité d’environ 5000 pb en longueur. Ces molécules se rejoignent pour former une molécule d’ADN circulaire.

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12
Q

Quel nucléotide est différent dans le génome du phage T4 ? Quel est le nom de ce nucléotide modifié ?

A

La cytosine est modifiée en 5’-hydroxyméthylcytosine (HMC).

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13
Q

Quels sont les avantages d’avoir une base modifiée (nucléotide) ?

A
  • Protéger l’ADN viral de l’action des systèmes de restriction de l’hôte (enzymes)
  • Permettre de distinguer l’ADN viral de l’ADN de l’hôte de sorte que l’ADN de l’hôte peut être dégradé et utilisé pour la réplication du phage
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14
Q

Quelles sont les 4 phases de la réplication virale du phage T4 ?

A
  1. L’adsorption et l’entrée du matériel génétique dans la cellule hôte.
  2. La synthèse des acides nucléiques des virions et celle des protéines.
  3. L’assemblage des virions.
  4. Libération des virions.
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15
Q

De quelle façon sont traduits les ARNm viraux ?

A

Les ARNm viraux sont traduits par la machinerie de la cellule qui est modifiée pour accepter les bases modifiées (HMC).

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16
Q

Décrivez le processus d’adsorption du virion à la cellule hôte.

A
  • Les fibres de la queue se décrochent de leur position fixe à proximité des crochets.
  • Les extrémités des fibres se lient de manière réversible avec les LPS ou avec les OmpC.
  • La protéine virale gp37 se fixe à la surface de la cellule.
  • Le virion se déplace sur la surface ad l’attachement de 3 fibres (ou plus).
  • Les fibres caudales courtes associées à la plaque basale se lient de manière irréversible avec les LPS
  • La plaque basale passe d’une forme hexagonale à une forme en étoile.
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17
Q

Décrivez l’entrée du matériel génétique dans la cellule hôte.

A
  • Une structure en forme d’aiguille en dessous de la plaque basale initie la pénétration de la cellule.
  • Contraction de la gaine raccourcit le cylindre central.
  • Le tube interne de la queue est poussé à travers la plaque basale et perce la couche de PG
  • L’action lysozyme d’une protéine de la plaque basale facilite la pénétration dans la cellule.
  • Lors de l’injection, l’aiguille se détache et la protéine étalon de queue se rétracte pour permettre à l’ADN de sortir.
  • L’ADN viral est libéré de la capside, dans le tube puis dans le cytoplasme de la cellule.
  • La capside reste attachée à l’extérieur de la cellule.
18
Q

Vrai ou faux : Le phage T4 code pour son propre ARN polymérase.

A

Faux. La polymérase de l’hôte est impliquée et est modifiée par T4 tout au long du cycle de réplication.

19
Q

Vrai ou faux : L’expression des gènes de T4 est aléatoire.

A

Faux. Elle est très contrôlée et temporellement ordonnée.

20
Q

Quelle sous-unité de l’ARN polymérase est modifiée pour qu’elle puisse interagir avec l’ADN viral ?

A

Le facteur sigma. Il pourra ainsi se lier aux bons promoteurs.

21
Q

Quelles enzymes sont impliquées dans la transcription précoce et quelles sont leurs fonctions ?

A
  • Alt : injectée en même temps que l’ADN viral, modifie la sous-unité alpha. Cela favorise l’activité des promoteurs T4.
  • Alc : oblige l’ARN polymérase à arrêter la transcription de l’ADN contenant de la cytosine, tout en ignorant l’HMC de l’ADN viral.
22
Q

Dans quelle direction sont transcrits les gènes précoces ?

A

Sens anti-horaire.

23
Q

Quelles protéines sont impliquées dans la transcription intermédiaire et quelles sont leurs fonctions ?

A
  • MotA et AsiA
    Ces protéines modifient le motif du facteur sigma de l’ARN polymérase de l’hôte, ainsi permettant la transcription des gènes intermédiaires uniques à T4.
24
Q

Pour quelles protéines ou fonctions codent les gènes intermédiaires ?

A
  • Nucléases dégradant l’ADN de l’hôte
  • ADN polymérase dépendante de l’ADN
  • Protéines supplémentaires pour modifier l’ARN polymérase de l’hôte.
25
Q

Pourquoi est-il nécessaire qu’un virus ait 2 polymérases pour se répliquer ?

A

L’ARN polymérase est nécessaire pour fabriquer la structure protéique du virion tandis que l’ADN polymérase est nécessaire pour que le virus puisse répliquer son génome.

26
Q

Les produits de quels gènes sont nécessaires pour transiter entre les gènes intermédiaires et tardifs ? Pourquoi ?

A
  • Protéine 55 : facteur sigma viral qui remplace celui de l’hôte et dirige l’ARN polymérase vers les séquences promoteurs de gènes tardifs uniques de T4.
  • Protéine 33 : modifie l’ADN polymérase de sorte qu’elle ne peut plus se lier à l’ADN de l’hôte. Elle agit sur la sous-unité bêta.
27
Q

Dans quel sens sont codées les gènes tardifs ? Pour quelles protéines codent-ils ?

A

Dans le sens horaire. Ils codent pour les protéines structurales.

28
Q

Dans quelles conditions la réplication peut-elle se réaliser ?

A

Lorsqu’il y a une accumulation suffisante de matériel (après l’expression des gènes tardifs).

29
Q

Vrai ou faux : le génome du phage T4 code pour toutes les sous-unités de son réplisome.

A

Vrai. Il code également pour les enzymes nécessaires à la synthèse de l’ADN (incluant la polymérase).

30
Q

Vrai ou faux : Le génome viral ne possède qu’une origine de réplication.

A

Faux. Le génome linéaire possède plusieurs origines de réplication.

31
Q

Vrai ou faux : Comme les plasmides, la réplication est unidirectionnelle.

A

Faux. La réplication est bidirectionnelle avec la synthèse de fragments d’Okasaki pour répliquer le brin retardé.

32
Q

Les fragments d’Okasaki ont besoin d’une amorce au début de chaque fragment. Quelle enzyme synthétise ces amorces ?

A

Primase d’ARN.

33
Q

Quel est le rôle de l’hélicase ?

A

Dérouler le double brin (séparer les 2 brins).

34
Q

Par quel mécanisme le génome est-il intégré à la tête ? Décrivez le processus.

A

Le mécanisme de tête pleine. Le concatémère va être poussé dans la tête jusqu’à ce qu’elle soit pleine et il est alors coupé (environ 103 %).
Même si chaque génome commence par un gène différent, la séquence complète est présente dans chaque virus.

35
Q

Pourquoi certains virus sont non-fonctionnels ?

A

Lorsque les têtes sont remplies, certains gène pourraient être coupés en 2. Cela fait en sorte que ces virions sont non-fonctionnels.

36
Q

Quel complexe protéique est responsable de l’empaquetage de l’ADN ? Comment fonctionne-t-il ?

A

Le paskasome. Il se fixe à la protéine portail de la capside et nécessite de l’ADN pour fonctionner.

37
Q

L’assemblage se fait en 3 lignes de production. Que sont-elles ?

A
  1. Les protéines de la tête
  2. Les protéines de la plaque basale (cylindres et gaines viennent s’ajouter)
  3. Les protéines fibres de la queue (s’ajoutent au tout)
38
Q

Quelle est la contrainte de l’autoassemblage ?

A

La concentration de protéines virales doit être suffisante pour qu’elles se rencontrent (assurer que les liens se forment de façon énergétiquement favorable).

39
Q

Combien de virions (environ) sont nécessaires pour provoque la lyse d’E. coli ?

A

150

40
Q

Quelles protéines sont impliquées dans la lyse et quel est leur rôle ?

A

Holine : crée des trous dans la membrane plasmique.
Lysozyme : dégrade le peptidoglycane.

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