Cours 2: Diagnostic moléculaire et résistance aux antibiotiques

Question 1

Qui suis-je? Je remplace graduellement les tests de diagnostics basés sur la culture bactérienne dans les labos cliniques.

Answer 1

Diagnostic moléculaire.

Question 2

Nommez deux choses qui peuvent se faire grâce au diagnostic moléculaire.

Answer 2

1) Identifier la cause d’une maladie ou suivre une souche lors d’une épidémie
2) Identifier des facteurs de virulence.

Question 3

Nommez les 4 postulats de Koch en version moléculaire.

Answer 3

1) Le gène doit être présent dans les bactéries qui causent la maladie seulement.
2) Le gène doit être isolé par clonage.
3) Interruptions (mutations) du gène doit réduire la virulence ou l’introduction du gène dans une souche non pathogène devrait rendre la souche pathogène.
4) Le gène est exprimé seulement durant l’infection.

Question 4

Quelle est la différence entre les postulats de koch et les postulats moléculaires de koch?

Answer 4

Dans les postulats moléculaire de koch, on cherche un lien entre un gène et la virulence.
Dans les postulats normaux : On recherche le lien entre la bactérie et la maladie.

Question 5

Décrivez les différentes étapes d’un clonage ayant pour but d’identifier les différents facteurs de virulence.

Answer 5

On prend une souche non pathogène, par exemple E.coli K12. On introduit dans cette souche des fragments clonés d’ADN de salmonella, qui est invasive. On obtiens ensuite E.coli avec différents fragments clonés. On peut ensuite sélectionner les colonies de E.coli sur gélose qui envahissent les cellules. On récupère alors le clone (Fragment d’ADN) de la colonie invasive, et on peut caractériser le fragment d’ADN par homologie de séquence.

Question 6

Nommez un avantage de la technique IVET?

Answer 6

Identifie directement les gènes exprimés in vivo.

Question 7

Nommez les désavantages de la technique IVET

Answer 7

• Construction d’une banque
• Les gènes exprimés transitoirement durant l’infection ou faiblement exprimés peuvent être manqués
• Trop grande discrimination entre les gènes exprimés in vivo et in vitro
• Choix de la condition in vitro est importante.

Question 8

Quels sont les avantages de la technique STM?

Answer 8

• Identification des gènes impliqués directement dans la virulence et la survie.
• Criblage de plusieurs mutants simultanément.

Question 9

Nommez les désavantages de la techniques STM

Answer 9

• Laborieux.
• Peut nécessiter d’importantes doses d’infection
• Complémentation dans une population mixte (gènes redondants)
• Pas d’identification des gènes essentiels (in vitro et in vivo)

Question 10

Qu’est ce qu’un antibiotique?

Answer 10

C’est un composé de faible poids moléculaire, produiti par un m-o qui fonctionne à faible concentration. Ils peuvent : Tuer les bactéries (bactéricide) ou inhiber leur croissance (bactériostatique).

Question 11

Nommez 3 grands mécanisme d’action des antibiotiques, et quelques exemples.

Answer 11

1- Inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire (béta-lactame, glycopeptide)
2- Inhibiteur de la synthèse protéique (aminoglycoside, tétracycline, macrolide, streptogramine)
3- Inhibiteur de la synthèse d’acide nucléique ou la réplication (quinolone, métronidazole, trimétoprime)

Question 12

Quels sont les 4 moyens par lesquels les bactéries peuvent contourner les antibiotiques?

Answer 12

1) Modification de la cible
2) Dégradation de l’antibiotique
3) Modification de l’antibiotique
4) Pompes à efflux

Question 13

Comment la résistance peut-elle se développer?

Answer 13

Par une exposition répétée aux antibiotiques et la sélection naturelle.

Question 14

Comment les bactéries peuvent-elles devenir résistantes à des antibiotiques par leurs porines? Quel genre de bactérie utilisent ce processus?

Answer 14

Les Gram - peuvent provoquer des changement dans l’ouverture de leurs porines. Ce mécanisme est efficace contre plusieurs antibiotiques, et une faible réduction peut être suffisante.

Question 15

Comment les bactéries résistent aux béta-lactames?

Answer 15

Les Gram - peuvent sécréter de la béta-lactamase dans leur périplasme. Cet enzyme dégrade l’antibiotique, qui n’est plus efficace. Peut importe si on modifie les béta-lactames, il y a toujours acquisition d’une nouvelle Béta-lactamase par la bactérie. On a également essayé d’introduire des inhibiteurs de béta-lactamases, mais les bactéries ont également trouver un moyen d’y résister.

Question 16

Comment les aminoglycosides sont-ils inactivés par les bactéries?

Answer 16

Ajout de groupes, ce qui réduit le transport de l’antibio vers l’intérieur de la cellule.

Question 17

Comment les acétyltransférases peuvent inactiver les antibiotiques?

Answer 17

Des gènes de ménages acétylent le chloramphénicol et les streptogramines

Question 18

Quel antibiotique peut être oxydé pour être inactivé?

Answer 18

La tétracycline, par un mécanisme inconnu

Question 19

Dans les mécanismes de résistances, les bactéries peuvent modifier la cible de l’antibiotique. Discutez de ce qui se passe quand c’est une nouvelle cible.

Answer 19

C’est surtout pour la résistance aux béta-lactames. Par exemple, on peut modifier les PBP. C’est très commun chez les Gram+

Question 20

Pourquoi les bactéries peuvent-elles devenir multirésistantes?

Answer 20

• Les systèmes peuvent être non-spécifiques : par exemple la pompe à efflux
• Il peut y avoir mutation sur le même site de liaison de 2 antibiotiques
• Deux systèmes de résistance peuvent être génétiquement lié, par un plasmide par exemple.

Question 21

Comment se nomme le mode de transfert d’ADN le plus commun?

Answer 21

La conjugaison

Question 22

Qu’est ce qu’un transposon conjugatif?

Answer 22

C’est un transposon intégré au chromosome, qui permet de faire de la conjugaison. Fonctionne entre Gram + et Gram-.

Question 23

Comment peut-on identifier des facteurs de virulence par la méthode traditionnelle de mutagenèse par transposons?

Answer 23

1. On introduit un transposon dans une souche invasive. Le transposon possède un gène de résistance à X.
2. On sélectionne les colonies résistantes à X, pour être sûr qu’on a bien inséré le transposon
3. Infection des cellules par les colonies résistantes à X
4. On trouver les colonies qui ne sont pas invasives
5. Cloner le gène interrompu par le transposon, car il est probablement important pour l’invasion

Question 24

Comment peut-on identifier des facteurs de virulence par la fusion transcriptionnelle?

Answer 24

On peut les étudier selon leur régulation, en formant un hybride entre le promoteur du gène de virulence et un gène rapporteur.
1- Insertion d’un transposon contenant IS, lacZ, résistance X, IS. Il y a formation d’un hybride entre les promoteurs des gènes et le transposon.
2- Sélection des bactéries résistantes à X pour s’assurer qu’on a bien inséré le transposon
3- Repiquer les colonies résistantes à X sur un milieu contenant X-gal, avec 2 conditions différentes (par exemple, haut en fer ou bas en fer). Selon l’expression du gène rapporteur, on peut savoir la différence entre les différents gènes de virulence et en sélectionner pour des analyses futures.

Question 25

Qu’est ce qui doit être optimisé lors de la technique STM?

Answer 25

Complexité du pool
Dose d'infection
Route d'infection
Durée d'infection
Saturation

Question 26

Comment les bactéries peuvent-ils modifier les cibles de liaison des antibiotiques?

Answer 26

• Nouvelle cible
• Remplacement de la cible
• Camouflage
• Addition de groupe
• Mutation ponctuelle de la cible

Question 27

Comment est-ce que les bactéries peuvent acquérir la résistance? Quelle méthode est la plus efficace?

Answer 27

Transfert de gènes est plus efficace et moins cher que les mutations (essais-erreurs)

Question 28

Comment peut-on faire de la conjugaison?

Answer 28

• Plasmide

- Transposons conjugatifs