Cours 2: génétique bactérienne Flashcards
Quel est le top 3 des bactéries les plus dangereuses ?
1- Escherichia Coli
2- Staphylococcus aureus
3- Klebsiella pneumoniae
Quels sont les 3 catégories de type cellulaire possibles ?
1- eucaryotes
2- Bactéries
3- Archées (pas de pathogène ici)
Comment se créer une protéine ?
Réplication ADN => transcription en ARN messager => traduction => protéine
Quelles sont les fonctions des protéines ?
- adhésion
- catalyse réactions chimiques
- communication (ex: hormones)
- défense
- entreposage
- moteurs moléculaires
- production énergie
- reconnaissance
- structure
-transport …
Quels sont les 3 types de résistances aux antibiotiques possibles ?
1- altération de la perméabilité / séquestration
2- modification ou destruction de l’antibiotique
3- modification ou remplacement de la cible
Quelles sont les 11 cibles possibles des AB ?
1- membrane (bacitracine, daptomycin, polysporin)
2- synthèse ATP
3- Biosynthèse acide folique (sulfamide, thrimethoprime)
4- Paroi (beta-lactamine, vancomycin, fosfomycin, bacitracin)
5- Synthèse des protéines de la sous-unité 50S du ribosome (macrolides, lincosamides, linézolides)
6- synthèse protéines => isoleucine aminoacyl ARNt synthétase (mupirocin)
7- Synthèse protéines sous unité 30S du ribosome (tétracycline, streptomycin)
8- Synthèse protéine => facteur élongation EF-G (fucidin)
9- Polymérase à ARN (rifamicine)
10- fragmente ADN (macrobid, métronidazole)
11- Gyrase à ADN (quinolone)
Expliquer comment fonctionne le génome d’une bactérie ?
- bactérie n’ont pas de noyau (structure appelé nucléoïde => empactage compact du matériel génétique)
- plasmide (extra chromosomique) => capable de se répliquer de façon indépendante du chromosome principal
- plasmide ne codent pas pour des fonctions essentielles à la cellule
- bactérie se divisent par fission binaire
Qu’est-ce qui est modifié en fonction de la taille des génomes bactériens ?
plus petit génome = encode moins de gène = capacité limitée qui obligent la bactérie à dépendre plus des facteurs de l’hôte pour sa survie
Quelle est la longueur moyenne d’un gène d’une bactérie ?
environ 1000 paires de bases
Vrai ou Faux: la plupart des bactéries ont 1 seul chromosome et il est circulaire ?
VRAI
Que peut encoder un chromosome VS un plasmide ?
Chromosome = résistance, virulence, essentiel
Plasmide = résistance, virulence, pas essentiel
Quelle est la définition d’un génome de base , un génome accessoire et un pangénome ?
1- génome de base: gènes communs à toutes les souches d’une même espèce (gène essentiel)
2- génome accessoire : gènes retrouvés dans certaines souches mais absents chez d’autres souches
3- pangénome : ensemble des gènes qui peuvent se retrouver dans au moins 1 souche d’une espèce bactérienne
*génome de base + accessoire = pangénome
*plus pangénome est grand plus la bactérie peut résister à AB
Expliquer le processus de division des bactéries (fission binaire) ?
1- Réplication ADN
2- Élongation de la cellule
3- Formation du septum
4- Formation de 2 cellules filles distinctes
5- séparation des cellules
**Il y a répartition égale des copies du chromosome entre les cellules filles mais pas toujours équitable pour les plasmides.
Vrai ou Faux: une bactérie synthétise des enzymes mêmes en l’absence de substrat ?
FAUX
- pour minimiser dépense énergétique, bactérie active un système seulement si elle en a besoin
Ex: ne font pas la synthèse d’enzyme en absence du substrat
**C’est le mécanisme de régulation de l’expression des gènes
Dans le mécanisme de régulation transcriptionnelle, expliquer ce qu’est le promoteur et l’opérateur ?
Promoteur = séquence d’ADN située en amont d’un gène ou groupe de gènes qui permet la transcription.
Opérateur = séquence reconnue par une protéine régulatrice (agit comme répresseur ou activateur) ; contrôle la transcription
*promoteur + opérateur = P
Quels sont les 3 types de régulation de l’expression des gènes ?
1- changement dans la séquence d’ADN
2- changement dans le nombre de transcrits (le nb d’ARN messager produit) = régulation transcriptionnelle
3- changement dans la quantité de produit du gène actif
Dans le mécanisme de régulation transcriptionnelle, expliquer ce qu’est le répresseur et l’activateur ?
Répresseur = protéine inhibant la transcription d’un gène (contrôle négatif)
Activateur = protéine qui stimule la transcription d’un gène (contrôle positif)
*boucle de contrôle
Vrai ou Faux: la régulation de l’expression des gènes est un processus passif ?
FAUX, processu actif qui nécessite que la cellule soit dans un état métabolique actif
Quelle est la distinction entre la régulation simple, dans un opéron, par un régulon, par un stimulon ?
- Régulation simple = un promoteur pour contrôler un gène
- régulation dans un opéron = un seul promoteur pour contrôler plusieurs gènes adjacents
- régulation par un régulon = une seule protéine pour contrôler plusieurs gènes situés à différents endroits dans le génome
- régulation par un stimulon = contrôle de plusieurs gènes non contingus par un même stimulus
Qu’est ce qu’une mutation ?
modification de la séquence des nucléotides de l’ADN (par substitution, délétion, insertion, réarrangement) transmise à la cellule fille
*peuvent être spontannée ou induite
Quelle est la différence entre une mutation spontannée ou induite ?
- Mutation spontannée = erreur lors de la réplication (ADN polymérase), aléatoire, peu fréquent
-Mutation induite = agent mutagène physique / chimique / biologique ; fréquence plus élevée
Quelles sont les mutations possibles au niveau du phénotype ?
1- non utilisation du lactose
2- morphologie allongée
3- capsule
4- incapacité à produire une capsule
5- résistance
Que veut dire une mutation phénotype VS mutation phénotype+sélectionnable ?
- phénotype = effet observable d’une mutation
- phénotype + sélectionnable = effer sur une population
Vrai ou faux: il est bien de donner une dose antibiotique dans la fenètre de sélection ?
FAUX car va faire en sorte que seules les bactéries résistantes votn survivre et pourront se reproduire
*Traiter vite et efficacement
Quels sont les 5 systèmes de réparation de l’ADN chez les bactéries ?
1- réparation directe de l’ADN
2- réparation par excision
3- réparation par recombinaison
4- réponse SOS **
5- réparation sujette à erreur **(peut entraîner mutation)
Certains AB peut activer les systèmes de réparation (ex: b-lactamine, aminoglycoside, quinolone)
Quelles sont les 3 méthodes d’échange de gènes chez les bactéries (car ne font pas de reproduction sexuée) ?
1- transformation = absorption d’ADN libre à partir de l’environnement (peut êytre favorisé par AB)
2- conjugaison (mécanisme prédominant) = transfert d’ADN à travers des pili
3- transduction = matériel génétique introduit à partir d’un phage dans les génomes
Dans la méthode de transformation, que veut dire la compétence ?
capacité qu’ont certaines cellules d’être transformées par de l’ADN externe (ADN libre ; peut provenir de bactérie morte)
(acquise ou naturelle)
*la bactérie réceptrice contrôle l’acquisition de l’ADN étranger
La compétence est naturelle chez quelles espèces bactériennes ?
- Streptococcus pneumoniae, bacillus, haemophilus influenzae, nesisseria, vibrio
*compétence plus efficace entre bactrérie d’une même espèce
Expliquer ce qu’est la conjugaison ?
Échange de matériel génétique qui requiert contact cellule-cellule et l’échange de matériel génétique est unidirectionnel. (plasmides conjugatifs)
*existe des plasmides conjugatifs de type R (résistant au AB)
* des plasmides non conjugatifs peuvent être transféré en même temps que plasmide conjugatif par son pore d’accouplement = mécanisme de mobilisation
Expliquer ce qu’est le processus de transduction ?
Transduction : transfert de gènes médié par les bactériophages
Dans le processus de transduction, expliquer ce qu’est un bactériophage/phage et le capside ?
- Bactériophage / phage = virus qui parasite uniquement les bactéries
- Capside = enveloppe protéique des bactériophages qui renferment leur matériel génétique
Quelles sont les 3 cycles de vie d’un bactériophage ?
1- lytique (entraîne mort des cellules bactériennes)
2- lysogénique (entre dans le cellule pour intégrer matériel génétique sans la détruire)
3- chronique (capable de sortir de la cellule bactérienne sans la lyser)
Quelle est la différence entre la transduction spécialisée et généralisée ?
- Transduction spécialisée = un génome hybride est crée quand le génome du prophage est impropement excisé du génome de l’hôte
*rare mais peut se propager - transduction généralisée = résultat de l’empaquetage accidentel uniquement de fragments de l’ADN de l’hôte à l’intérieur du capside d’un phage
*plus fréquent, ne peut pas se propager
Quels gènes peuvent être transférés par transduction ?
- toxine (corynebacterium diphteriae)
- entérotoxine de certaines souches d’E coli
- toxine du strep responsable de la scarlatine
- toxine du clostridium botulium
- gène de résistance aux beta-lactamine chez pseudomonas
Vrai ou Faux: la transmission horizontale de certains gènes entre les bactéries appartenant à des lignées distinctes accélère les capacités d’adaptation évolutive des bactéries ?
VRAI
Expliquer le phénomène de transposition ?
- Transposition = implique mouvement de segment d’ADN à l’intérieur d’une même cellule (doit proximité physique entre endroits de transfert)
Quelles sont les 4 classes de transposons ?
1- séquence d’insertion (IS) => transposons le plus simple
2- Transposons complexes => IS + autre gènes (importance médicale car encode gène toxine et résistance bactérienne)
3- phages transposables
4- rétrotransposons (intermédiaire ARN)
Qu’est-ce qu’un intégrons dans le processus de transposition ?
intégrons = éléments génétiques qui recrutent des gènes de résistance et les intègrent les uns à la suite des autres devant des promoteurs forts = assure expression de multiples gènes
Vrai ou Faux: l’administration de Rx antibactériens perturbe l’équilibre de la flore ?
VRAI
Expliquer ce qu’est un microbiote VS un microbiome ?
- microbiote = ensemble de microbes, bactéries, virus etc vivant dans un environnement spécifique (ex: chez l’humain)
- microbiome = ensemble de génome microbien colonisant l’environnement
Vrai ou Faux: il y a 10x plus de cellules bactériennes que de cellules humaines nuclées chez l’humain ?
VRAI
- 500 à plus de 1000 espèces différentes de bactéries peuvent vivre sur le corps humain
Quelles sont les conséquences possibles de perturbations répétées du microbiote par les AB chez les enfants ?
- asthme
- Obésité
- Diabète type 1
- Dermatite atopique
etc
Expliquer le phénomène de dévloppement de la résistance bactérienne.
il y a tjs des bactéries résistantes dans une population. En présence d’AB, les bactéries résistantes vont être sélectionnées et survivre pour dominer dans la population et rendre l’AB inefficace.
Vrai ou Faux: la majorité des AB utilisés dans le monde le sont pour les animaux produits pour notre alimentation ?
VRAI
Par quels systèmes les bactéries se protègent t’elles contre l’invasion d’ADN étrangers ?
- système de restriction - modification
- système CRISPR/cas (sorte de système mémoire immunitaire pour bactérie)
Vrai ou Faux: les bactéries peuvent servir pour la production de médicaments ?
VRAI
- hormone de croissance humaine
- insuline humaine
- EPO
- DNase humaine
- activateur du plasminogène humain
- vaccin contre hépatite B
- anticorps monoclonaux
Expliquer comment fonctionne un test PCR (test d’amplification d’acides nucléiques) ?
haut niveau d’amplification spécifique des acides nucléiques ciblés donc PCR ne requiert pas de multiplier la culture puisque le nombre de microbes peut être détecter et identifier. (on atteint des millards de copies donc facilement détectable)
Vrai ou Faux: la résistance au AB est une menace seulement pour les humains ?
FAUX, menace humains, animaux, plante et environnement
Vrai ou Faux: si on introduit de nouveaux antibiotiques, la résistance disparaitra ?
FAUX
- résistance va demeurer une grave menace donc modification des comportements très important (vaccination, lavage de mains, rapport sexuel moins à risque, bonne hygiène alimentaire)
Quels sont les rôles des professionnels de la santé dans l’enjeu de la résistance antibiotique ?
- prévention (lavage mains, instrument)
- ne prescrire et délivrer AB que lorsque nécessaire
- signaler les infections résistantes
- éduquer sur la prise correcte des AB et danger d’un usage abusif
