Cours 10 Flashcards

1
Q

Comment les archées ont-elles été découvertes ?

A

En 1977, Carl Woese a découvert que certaines bactéries méthanogènes avaient des caractéristiques génétiques uniques, les distinguant des bactéries et des eucaryotes, menant à l’identification des archées comme un domaine distinct.

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2
Q

Qu’est-ce que le LUCA et son lien avec les archées ?

A

Le LUCA (dernier ancêtre commun universel) est un organisme hypothétique à partir duquel tous les organismes vivants auraient évolué. Les archées partagent des traits avec le LUCA, suggérant qu’elles représentent une des premières branches de l’évolution.

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3
Q

Quels sont les rôles des archées dans l’arbre de la vie ?

A

Les archées, grâce à leurs caractéristiques génétiques et métaboliques uniques, aident à réviser l’arbre de la vie pour inclure un lien plus proche entre les eucaryotes et certaines archées (Asgards).
Asgards = organismes les plus proches des eucaryotes

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4
Q

Où trouve-t-on les archées ?

A

Les archées se trouvent dans des environnements extrêmes (thermophiles, halophiles, acidophiles) et dans des environnements plus communs comme les océans et les sols.

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5
Q

Quelles adaptations permettent aux thermophiles de survivre à des températures élevées ?

A

Les membranes monocouches lipidées et des protéines thermostables permettent aux thermophiles de maintenir leur intégrité structurelle à des températures supérieures à 100 °C.

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6
Q

Comment les halophiles survivent-elles dans des environnements hautement salins ?

A

Elles utilisent une stratégie interne ‘salt-in’ avec des concentrations élevées de potassium pour équilibrer la pression osmotique.

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7
Q

Qu’est-ce qui différencie les membranes des archées de celles des bactéries ?

A

Les archées ont des membranes avec des lipides à liaisons éther, formant parfois des monocouches, contrairement aux bicouches avec liaisons ester chez les bactéries et eucaryotes.

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8
Q

Quels types de parois cellulaires ont les archées ?

A

Les archées ont des S-layers (couches de surface protéiques) plutôt que du peptidoglycane, bien que certains aient une paroi semblable appelée pseudomuréine.

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9
Q

Quels types de parois cellulaires ont les archées ?

A

Les archées ont des S-layers (couches de surface protéiques) plutôt que du peptidoglycane, bien que certains aient une paroi semblable appelée pseudomuréine.

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10
Q

Quelle diversité morphologique observe-t-on chez les archées ?

A

Les formes incluent cocci, bâtonnets, carrés, et autres configurations uniques, démontrant une plasticité structurelle.

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11
Q

Quels mécanismes de division cellulaire sont uniques aux archées ?

A

Les mécanismes incluent des protéines homologues au système d’endosorting des eucaryotes ou au divisome des bactéries, avec des variations propres aux archées.

Un mécanisme de division cellulaire chez les Crenarchaeota, un groupe d’archées, en mettant en évidence les protéines impliquées dans ce processus. Les protéines montrées sont des homologues du système d’endosorting (tri endosomal) des eucaryotes, ce qui signifie qu’elles partagent des similitudes fonctionnelles et structurelles.

Structure initiale contient : CdvA, CdvB, CdvB1, CdvB2.
Le système est activé par des protéines comme Vps4 (CdcV en vert) et le protéasome (en violet), permettant la constriction progressive de l’anneau. Ceci entraine l’étranglement de la cellule mère.

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12
Q

Quels mécanismes de division cellulaire sont uniques aux archées ?

A

Les mécanismes incluent des protéines homologues au système d’endosorting des eucaryotes ou au divisome des bactéries, avec des variations propres aux archées.

Un mécanisme de division cellulaire chez les Crenarchaeota, un groupe d’archées, en mettant en évidence les protéines impliquées dans ce processus. Les protéines montrées sont des homologues du système d’endosorting (tri endosomal) des eucaryotes, ce qui signifie qu’elles partagent des similitudes fonctionnelles et structurelles.

Structure initiale contient : CdvA, CdvB, CdvB1, CdvB2.
Le système est activé par des protéines comme Vps4 (CdcV en vert) et le protéasome (en violet), permettant la constriction progressive de l’anneau. Ceci entraine l’étranglement de la cellule mère.

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13
Q

Quelles interactions symbiotiques les archées ont-elles ?

A

Certaines archées, comme les Nanoarchaeota, dépendent d’autres archées pour leur croissance, établissant des interactions obligatoires.

Interaction symbiotique: contact entre les deux espèces
Nanoarchaeum equitans avec Ignicoccus hospitalis,
(existence de N. equitans seulement en co-culture avec
Ignococcus)

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14
Q

Comment les enzymes des archées sont-elles utilisées en biotechnologie ?
Quelle archée?

A

Les extremozymes, comme les ADN polymérases, sont utilisées pour la PCR en raison de leur stabilité à haute température.

ADN polymérase d’archées (hyper)thermophiles
Exemple : Pfu - Pyrococcus furiosus

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15
Q

Quels types de virus infectent les archées ?

A

Les virus des archées sont principalement des virus à ADN avec une diversité morphologique qui inclut des formes icosaédriques et des structures de type phage.

Archées extrêmophiles = virus extrêmophiles !

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16
Q

Comment les archées contribuent-elles à la bioremédiation ?

A

Elles dégradent des polluants, des pesticides et utilisent des nitrates, composés soufrés ou methanol pour des applications environnementales.

Capables de vivre dans les milieux extrêmes ( milieux pollués sont des
types de milieux extrêmes)

Généralement résistants aux antibiotiques – certains capables de les
dégrader
* Dégradation de pesticides
* Production de cellulases ( traitement eaux issues de l’industrie du
textile)
* Productions de biosurfactants ( notamment par espèces halophiles
pour traiter des milieux salins pollués par des hydrocarbures)

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17
Q

Comment les enzymes des archées sont-elles utilisées en biotechnologie ?
Quelle archée?

A

Les extremozymes, comme les ADN polymérases, sont utilisées pour la PCR en raison de leur stabilité à haute température.

ADN polymérase d’archées (hyper)thermophiles
Exemple : Pfu - Pyrococcus furiosus

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18
Q

Quels sont les avantages des archaeosomes comparés aux liposomes ?

A

Les archaeosomes, composés de lipides d’archées, sont plus stables face aux variations de température et de pH et peuvent être utilisés pour administrer des médicaments ou des vaccins.

Induit une meilleure réponse immunitaire chez les cellules de
mammifères

19
Q

Comment les archées contribuent-elles à la bioremédiation ?

A

Elles dégradent des polluants, des pesticides et utilisent des nitrates, composés soufrés ou methanol pour des applications environnementales.

Capables de vivre dans les milieux extrêmes ( milieux pollués sont des
types de milieux extrêmes)

Généralement résistants aux antibiotiques – certains capables de les
dégrader
* Dégradation de pesticides
* Production de cellulases ( traitement eaux issues de l’industrie du
textile)
* Productions de biosurfactants ( notamment par espèces halophiles
pour traiter des milieux salins pollués par des hydrocarbures)

20
Q

Quel est le rôle des archées dans le méthane et le réchauffement climatique ?

A

Les archées méthanogènes produisent du méthane, un puissant gaz à effet de serre, principalement dans le rumen des ruminants et les sols du pergélisol.

21
Q

Quelle est l’importance des archées dans le microbiome humain ?

A

Les archées, particulièrement les méthanogènes, jouent un rôle dans le microbiote buccal, pulmonaire, epithelial, intestinal et urinaire/rproducteur.

22
Q

Les archées sont-elles pathogènes ?

A

Aucune archée pathogène n’a été identifiée, mais elles peuvent induire la réponse immunitaire et des variations de leur ratio ont été associées avec certaines pathologies

23
Q

Pourquoi les archées sont-elles étudiées en astrobiologie ?

A

Leur capacité à survivre dans des environnements extrêmes fait des archées des modèles pour étudier les conditions analogues à celles des exoplanètes.

24
Q

Comment les halophiles sont-elles liées à la vie potentielle sur Mars ? Haloarchaea

A

Les halophiles, adaptées aux cristaux de sel et à la dessication, et au froid (psychrophile) sont considérées comme analogues des formes de vie potentielles sur Mars.

25
Q

Quels traits des archées sont similaires aux eucaryotes ?

A

Les machineries de réplication, transcription et traduction montrent des similitudes importantes avec les eucaryotes.

26
Q

Quelle est la signification du phylum Asgard dans l’évolution ?

A

Les Asgards possèdent des protéines signatures des eucaryotes, suggérant un lien évolutif direct avec les eucaryotes.

27
Q

Quels défis limitent notre compréhension des archées ?

A

La difficulté à cultiver les archées en laboratoire et le biais des études métagénomiques entravent leur identification.

  • Problème du choix des primers ARN 16s pour les études métagénomiques : Certains sont meilleurs à détecter les bactéries que les archées (et vice versa)
28
Q

Comment les archées contribuent-elles aux cycles géochimiques ?

A

Elles jouent un rôle clé dans les cycles du carbone, de l’azote et du soufre, affectant la dynamique des écosystèmes.

29
Q

Quels impacts ont les archées sur la santé animale ?

A

Les méthanogènes dans les microbiomes animaux influencent la digestion et les émissions de méthane.

30
Q

Quels sont les avantages des structures S-layer en nanotechnologie ?

A

Les S-layers servent de matrices pour des senseurs, des membranes ultrafiltrantes et la synthèse de nanoparticules.

31
Q

Quelle est la diversité métabolique des archées ?

A

Les archées métabolisent une variété de substrats, incluant le méthanol, les composés soufrés et les nitrates.

32
Q

Pourquoi la coloration de Gram est-elle non informative pour les archées ?

A

Les différences dans la composition des parois cellulaires des archées rendent cette méthode inadaptée.

33
Q

Qu’est-ce que la mosaïque génétique des archées ?

A

Elles partagent des traits avec les bactéries, les eucaryotes et possèdent des caractéristiques génétiques uniques.

34
Q

Quelle est la conclusion globale sur les archées ?

A

Les archées sont un domaine émergent, crucial pour comprendre l’évolution, les cycles biologiques et les adaptations extrêmes, avec des applications dans de nombreux domaines.

35
Q

Explique le virus primitif découvert en antartique

A

un plasmide provenant d’une archée antarctique qui utilise des vésicules membranaires spécialisées pour infecter des cellules dépourvues de plasmides.

Cette étude propose que les virus primitifs pourraient avoir émergé de mécanismes cellulaires similaires :

Des vésicules membranaires transportant de l’ADN ou de l’ARN (plasmide) auraient permis la propagation du matériel génétique entre cellules.

36
Q

La coloration de gram fonctionne-t-elle pour les archées?

A

Non

37
Q

Quelle est la théorie de l’endosymbiose?
En quoi consiste le remaniement de l’arbre de la vie?

A

Les Eukaryotes seraient
apparus d’une fusion
entre archée et bactérie.
: les eucaryotes seraient une branche évolutive au sein des Archées
* Vers une vision de l’arbre de la vie à deux domaines

38
Q

Ou se trouvent les archées en majorité?

A

la majorité se trouve dans les
couches profondes de la Terre

39
Q

Comment les acidophiles tolèrent l’acidité?

A

Acide toléré par des transports actifs de protons hors de la cellule

40
Q

Comment les halophiles résistent à la salinité?

A

Maintien de la pression osmotique : forte concentration cellulaire
interne en ions K+ pour contre-balancer avec l’extérieur ( salt-in strategy)

41
Q

Quelles caractéristiques des archées sont similaires au bactéries?

A

aucun noyau, aucun organites, chromosomes circulaires, pas de télomères et métabolisme

42
Q

Comment se déplacent les archées planctoniques motiles?

A

Archaellum : plusieurs et aux poles

43
Q

Comment se nomment les archées sur la peau? QUel pourcentage de microbiome?

A

Thaumarchaeota, 10%