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Environnement et biosphère > Chapitre 3A - Différenciation bactérienne > Flashcards

Chapitre 3A - Différenciation bactérienne Flashcards

1
Q

Dans quelles conditions sont formées les spores?

A
  • Carence en nutriments (azote, carbone)

- Signaux de quorum sensing

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Q

Vrai ou Faux

La différentiation est uniquement chez les cellules animales.

A

Faux

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3
Q

Quel le premier type de différenciation bactérienne étudié?

A

Différentiation morphologique

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4
Q

Quel est le rôle principal de l’endospore?

A

Protection

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5
Q

Quel gram font majoritairement des endospores ou des exospores?

A

Gram +

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6
Q

Quels sont les 2 rôles de l’exospore?

A

Dormance et propagation

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7
Q

Vrai ou Faux

Les spores sont des structures inactives métaboliquement.

A

Vrai

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8
Q

Quels sont les étapes de la formation d’endospore à la suite de signaux?

A
  • Formation du filament axial
  • Formation du septum
  • Enkystement de la préspore
  • Synthèse des couches de protection (cortex - tunique - couche pour augmenter la réfrigeance et la résistance à la chaleur…)
  • Lyse du sporange
  • Libération de la spore
  • Germination de la spore et croissance
  • Le cycle recommence
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9
Q

Quelles sont les couches de l’endospore à partir du milieu?

A
  • Centre
  • Cortex
  • Tunique
  • Croute
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10
Q

De quoi est composé le centre de l’endospore? Quels sont ses caractéristiques?

A
  • Déshydraté
  • Riche en acide dipicolinique et ions calcium: Forme un gel qui tient l’ADN au lieu qu’il soit dans l’eau. Augmente la stabilité.
  • Présence de SASP: Lie l’ADN et le protège contre UV et chaleur
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11
Q

De quoi est composé le cortex de l’endospore? Quels sont ses caractéristiques?

A

-Peptidoglycanes branchés: protège le noyau contre les changements osmotiques

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12
Q

De quoi est composé la tunique de l’endospore? Quels sont ses caractéristiques?

A

Couches de protéines spécifiques aux spores: Empêche les produits chimiques d’atteindre le centre

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13
Q

De quoi est composé la croute de l’endospore?

A

Couverture externe de protéines

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14
Q

En résumé, de quoi protège les endospores?

A
  • Chaleur
  • Stress chimiques
  • UV et autres rayonnements
  • Temps
  • Changements osmotiques
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15
Q

Qu’est-ce qui enclenche la différenciation morphologique des endospores?

A
  • Germinants nutritifs

- Germinants non-nutritifs

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16
Q

Quels sont les germinants nutritifs et à quoi servent-ils?

A

Acides aminés ou des sucres

Permet le retour à l’état végétatifs

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17
Q

Quels sont les germinants non-nutritifs et à quoi servent-ils?

A

Acide dipicolinique et fragments de peptidoglycane

Composantes à l’intérieur des spores, montre que d’autres spores sont devenues végétatives.

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18
Q

Vrai ou Faux

L’activation d’un endospore consiste à son hydratation.

A

Vrai

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19
Q

Pourquoi les endospores sont utilisées dans les autoclaves?

A

Pour vérifier le fonctionnement de l’autoclave.

On utilise des endospores qui sont très difficiles à inactiver et on vérifie si on est capable de les tuer.

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20
Q

Donnez un exemple d’endospores nuisibles.

A

Bacillus anthracis fait des spores facilement volatisés et résiste très bien dans l’air.

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21
Q

Pourquoi est-ce un avantage d’utiliser des endospores dans des engrais?

A

Peut agir comme biofongicides ou biofertiliseurs
Les spores sont résistantes, donc on peut les entreposer longtemps puisqu’ils sont stables.
Ils vont germer une fois dans le sol.

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22
Q

Vrai ou Faux

Les conditions de germination et de sporulation des exospores et des endospores sont sensiblement les mêmes?

A

Vrai

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23
Q

Quels sont les étapes de formation d’exospore?

A

L’hyphe possède plusieurs copies du chromosomes.
On forme des septums.
L’exospore mature.
Plusieurs exospores à partir d’une seule cellule.

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24
Q

Comment se fait la germination de l’exospore?

A
  • Conditions appropriées causent la différenciation.
  • Polymérisation de la croissance (en filament, dans 2 directions), synthèse du peptidoglycane, la croissance se fait au bout des 2 filaments
  • Émergence du tube germinatif
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25
Q

Quelles sont les étapes de formation des kystes?

A 
Famine!
1. On synthétise des PHB 
2. Changement dans la forme de la cellule qui se regroupe (1 à 10 cellules) et se protège par un kyste d'exine.
Retour des nutriments: 
Germination
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26
Q

Quel est le rôle des granules de PHB?

A

Granules de nutriments chez les kystes

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27
Q

Quel est le rôle de l’exine?

A

C’est une membrane protectrice qui forme le kyste.

28
Q

Donner un exemple de différenciation de fonction.

A

Caulobacter crescentus

  • Swarmer cell qui se déplace, donc flagelle, mais ne peut pas se diviser.
  • Stalked cell qui sont des swarmer cells différenciés. Ce sont des cellules avec un pédoncule et un holdfast qui se fixe à une surface quand la niche est favorable. Ils commencent alors à se diviser. Les cellules filles sont des Swarmer cells qui permettent la dissémination et la recherche de nouvelle niche.

Stalked cell peut pas se rediférencier en swarmer cell.

29
Q

Qu’est-ce que le holdfast de la stalked cell?

A

C’est une genre de colle, un adhésif, qui permet l’adhésion.

30
Q

Qu’est-ce qu’un métabolite primaire?

A

Molécules synthétisées par les microorganismes lors de leur multiplication
Contribuent activement à la croissance

31
Q

Dans quelle phase les métabolites primaires sont faits?

A

Phase exponentielle

32
Q

Donnez quelques exemples de métabolites primaires.

A

Protéines, acides aminés, vitamines, glucides, …

33
Q

Qu’est-ce qu’un métabolite secondaire?

A

Molécules produites généralement lors de la phase stationnaire des microorganismes
Pas nécessairement de fonction précise dans le métabolisme microbien

34
Q

Quand sont synthétisés les métabolites secondaires?

A

Durant la phase stationnaire ou en réponses aux changement environnementaux

35
Q

Donnez quelques exemples de métabolites secondaires.

A

Pigments, antibiotiques, mycotoxines, …

36
Q

Nommez 3 métabolites secondaires utiles pour la différenciation biochimique.

A

Pigments
Antibiotiques
Toxines

37
Q

Vrai ou Faux

Le complexe protéine-pigment est utile dans la photosynthèse.

A

Vrai

38
Q

Nommez 3 pigments et leurs fonctions.

A

Phénazines: Peuvent être transporteurs d’électrons, sidérophores, impliqués dans la virulence ou la formation de biofilm.
Violacéine: Sous contrôle QS, comporte une activité anti-microbienne et anti-virale
Caroténoïdes: Produits en réponse aux stress, utiles entre autre pour la protection contre le rayonnement UV

39
Q

En quoi les antibiotiques sont des métabolites secondaires utiles?

A

Selon leur concentration, ils permettent de:

  1. Servir de signal
  2. Tuer les cellules autour et libérer des nutriments
  3. Changer la structure cellulaire
40
Q

Quelle est la différence majeure entre une endotoxine et une exotoxine?

A

L’endotoxine se trouve sur les parois des bactéries (ex: LPS) et nécessite la lyse des cellules en plus de provoquer une réponse immunitaire tandis que les exotoxines sont libérées librement dans le milieu.

41
Q

Donner un exemple d’exotoxine.

A

Toxine botulique (empêche le signal muscle-neurone)

42
Q

Donner un exemple d’endotoxine et son fonctionnement.

A

Toxine Cry sous forme de cristal produite par un espèce de Bacillus.
Larve mange la plante avec le cristal, le cristal se dissout dans la larve et lui perfore le système digestif. Nutriments s’échappent et nourrissent le Bacillus dans l’environnement.
Émergence de résistance des larves.

43
Q

Expliquer l’exemple de différenciation de fonction et biochimique de l’actinobactérie Streptomyces coelicolor

A

-Exospore dans le sol germe.
-Formation et croissance d’un mycélium végétatif.
-Carence en nutriments provoque la sécrétion d’antibiotique.
-Antibiotique libère et protège (des autre mo) les nutriments pour permettre la différenciation morphologique en hyphes aériennes.
-Formation d’exospores
Le cycle recommence.

44
Q

Qu’est-ce que les cellules persistantes (persisters)?

A

Ce sont des cellules qui survivent aux antibios sans nécessairement avoir de gènes de résistance puisqu’elles sont en état de dormance partielle (croissance très lente/arrêtée). Elles ont un excellent contrôle du stress oxydatif.
Elles causent des infections persistantes si le système immunitaire n’est pas capable de finir le travail.
La cellule ne reste pas persistante toute sa vie.

45
Q

Qu’est-ce qui cause les cellules persistantes?

A
  • Environnement (stress, présence de biofilm, endocytose par macrophages)
  • Facteur stochastique
46
Q

Nommer 3 stratégies pour contrôler les problèmes de persisters.

A
  • Antibiotiques dont la cible ne doit pas nécessairement être métaboliquement active (ex.
    membranes).
  • Forcer les persisters à re-croître pour augmenter l’efficacité des traitements antibiotiques.
  • Modification chimique d’antibiotiques connus (ex. anticorps-antibiotique) pour maximiser
    l’effet.
47
Q

Nommez 3 inconvénients de la vie multicellulaire des m.o. unicellulaire.

A
  • Coût énergétique de synthèse des adhésines et molécules de communication
  • Limitation de mouvement
  • Gestion des tricheurs
48
Q

Nommez 4 avantages de la vie multicellulaire des m.o. unicellulaires.

A 
-Résistance aux stress (température, pH, pression
osmotique, …)
-Meilleure utilisation de nutriments
-Protection contre les prédateurs
-Division des tâches possible
49
Q

Nommez 4 types de multicellularité et leur fonction.

A
  • Agrégats: biofilm
  • Filaments: Fonctions se complémentent
  • Swarms: structure de déplacement en meute de loup
  • MMPs
50
Q

Quelles sont les 3 types de cellules dans les filaments?

A
  • Photosynthétique (cyanobactérie)
  • Fixatrice d’azote (actinobactérie)
  • Dormante (akinette)
51
Q

Quelles sont les caractéristiques de MMPs?

A
  • Gram -
  • Probablement multicellulaire obligatoire
  • Magnétotaxique
52
Q

Expliquez la multicellularité complexe de Dictyostelium discoideum.

A

C’est un eucaryote unicellulaire qui mange des bactéries. Quand il manque de nutriments, il sécrète de l’AMPc (signal de chimiotaxie) qui permet que plein de ces cellules de faire une limace migratoire (100000 cellules coordonnées!) qui facilite le déplacement vers une nouvelle niche.
Ils font ensuite une structure de fructification qui sors du sol et forme des spores.
LA MULTICELLULARITÉ CAUSE DONC UNE MEILLEURE DISPERSION DES SPORES.

53
Q

Qu’est-ce que ça prend pour avoir une division du travail à l’intérieur d’une population?

A
  • Des types cellulaires clairement définis et mutuellement exclusifs (différenciation)
    ET
  • Présence de coopération, donc de tâches qui se complémentent
54
Q

Que permet la division du travail au niveau du métabolisme et du fitness?

A

La division du travail permet à une population d’effectuer en même temps deux
activités/tâches métaboliquement coûteuses, et donne ainsi un meilleur fitness à
la population globale.

55
Q

Ils existent 2 types de Tricheurs. Quels sont-ils et que font-ils?

A

Tricheurs de biens publics: Ils utilisent les biens publics, mais n’en produisent pas.

Tricheurs développementaux: Prennent les meilleures places pour faciliter leur dissémination sans contribuer à la structure au complet.

56
Q

Est-ce que les Tricheurs arrivent souvent en nature?

A

Non, ils n’existent pas vraiment puisque la multicellularité serait inefficace.

57
Q

Comment on contourne le problème des tricheurs à

l’intérieur d’une même espèce?

A
  • Proximité physique

- Reconnaissance des pairs

58
Q

En quoi la proximité physique contourne le problème des tricheurs?

A

Chaque m.o. a son rôle/structure définie. Il n’y a donc pas de place pour les tricheurs.

59
Q

Comment fonctionne la sélection du soi par la reconnaissance des pairs?

A

Mécanisme de clé-serrure (prot membranaire) qui crée le mécanisme de différenciation multicellulaire de l’amibe.
(Dictyostelium discoideum)

60
Q

Comment fonctionne l’élimination des autres intra-espèces par la reconnaissance des pairs?

A

Intra-espèce:
-Les souches dont les génomes se ressemblent bcp se merge. Celles qui ‘‘bound’’ (rebondisse) sont plus éloignés génétiquement. Ils peuvent aussi faire une barrière intermédiaire. Celles qui bound ne peuvent pas vivre ensemble. Phénomène multi-factoriels (résistance antibio et toxine, prot de surface…)

61
Q

Comment fonctionne l’élimination des autres intra- et inter-espèces par la reconnaissance des pairs?

A

Inhibition suite aux contact (CDI), fait des toxines
CDI: opéron
cdiA: fait les bras
cdiB: transporteur du bras
cdiI: confère l’immunité spécifique au cdiA de cet opéron là
Donc, on entre en contact avec les autres cellules. La toxine entre dans l’autre cellule.
Si c’est même espèce: cdiI inactive la toxine
Si pas même espèce: toxine cause des dommages cellulaires (ex: dégrade ARNt) et tue éventuellement la cellule.

62
Q

Comment se fait les interactions inter-espèces?

A
  • Via des contacts directs (ex: CDI)

- Via des signaux chimiques: Communication ou manipulation de l’enviro

63
Q

Décrire l’interaction par contact direct inter-espèce de Pseudomonas aeruginosa.

A

Système de sécrétion de type 6 qui fait un dard qui injecte des toxines uniquement si P. aeruginosa se fait attaquer.
Assemble son dard là où elle s’est fait attaquer.

64
Q

Nommez des molécules d’interaction inter-espèce médiant le signal de communication.

A 
Molécules de quorum sensing
Antibiotiques
Peptidoglycanes
Surfactants
Sidérophores
65
Q

Nommez les réponses possibles aux molécules mendiant le signal inter-espèce.

A

Inhibition/stimulation de croissance
Inhibition/stimulation du biofilm
Induction de la synthèse de métabolites secondaires (différenciation)
Altération de la virulence

66
Q

Donner un exemple de compétition par manipulation de l’environnement.

A

Streptomyces ceolicolor et Amycolatopsis AA4 font chacun un sidérophore (Acyl-Deferrioxamine et Amychelin)
Un des sidérophores (amy..) est plus efficace à chélater le fer donc Amy est plus efficace que Strep.
Strep n’est pas capable de compétitionner pour le fer donc incapable de faire des hyphes et des spores.
En plus, Amy est capable de voler le sidérophore de Strep.

67
Q

Qu’est-ce que la bataille des pathogènes opportunistes Candida albicans et Pseudomonas aeruginosa?

A

Chez les immnuno-supprimés.
P. aeruginosa est capable de tuer les hyphes, mais pas les levures. Donc C. albicans évolue pour résister:
1. P. aeruginosa sécrète des AHLs. Qaund C. albicans les détecte, elle ralentie sa différenciation en hyphe le plus possible.
2. P. aeruginosa produit de la thiacyanine (nocif). C. albicans sécrète à Farmesol (quorum sensing) qui diminue la sécrétion de thiacyanine.

Environnement et biosphère (8 decks)

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