Cours 2 - génétique bactérienne Flashcards
nomme les 3 méthodes d’échange d’information génétique chez les bactéries
transformation
conjugaison
transduction
Frederick Griffith a étudié le transfert de la virulence de quelle bactérie?
streptococcus pneumoniae
nomme les 3 principes de l’expérience de Griffith
types morphologiques de pneumocoques (S et R)
transformation des pneumocoques de forme R en pneumocoques de forme S
agent transformant: l’ADN
décrit les types de pneumocoques S et R
forme S (smooth) = pneumocoques sauvages encapsulés et virulents, forment sur un milieu solide des colonies dont le contour est lisse
forme R (rough) = pneumocoques mutants non capsulés et non virulents, forment sur un milieu solide des colonies dont le contour est dentelé
explique le principe de transformation des pneumocoques de forme R en forme S
un mélange de pneumocoques S virulents TUÉS et de pneumocoques R non virulents vivants cause la mort d’une souris.
ainsi, il semble que des débris de pneumocoques S (non vivants) transforment des pneumocoques R en forme S.
S= mort
R= survie
S tuée= survie
S tuée + R= mort
vrai ou faux
les protéines et les lipides permettent de transformer les pneumocoques R en forme S
faux, l’ADN présent dans les débris des pneumocoques S tués est la seule classe de molécule qui transforme des R en S.
L’ADN est donc l’agent transformant
définit le terme de transformation bactérienne
processus dans lequel une bactérie receveuse absorbe l’ADN nu libéré dans le milieu par la lyse, accidentelle ou provoquée, de bactéries donneuses.
Transformation bactérienne
Que peuvent produire des fragments d’ADN absorbés recombiner au chromosome de la bactérie réceptrice ?
des transformants (recombinants bactériens)
qu’est ce que la compétence bactérienne?
aptitude de certaines bactéries à absorber des fragments d’ADN libre et de les incorporer dans son génome
nomme 3 facteurs de compétence bactérienne
récepteurs, nucléases et protéines liant l’ADN simple brin
nomme 4 paramètres pouvant influencer la compétence bactérienne
espèce bactérienne
phase de croissance
milieux de culture
changement rapide de température
nomme les étapes de la transformation bactérienne (4)
1- adsorption de l’ADN (rétention de l’ADN à la surface)
2- entrée de l’ADN dans la cellule (simple brin)
3-recombinaison homologue
4- bactérie tranformée (transformant ou recombinant)
qu’est ce que le transfert génétique horizontal ou latéral
le transfert génétique ne se fait pas nécessairement de la cellule mère à la cellule fille, il peut se faire à une cellule voisine d’une autre espèce
quel est le principe et les résultats de l’expérience de Lederberg et Tatum qui a permis de découvrir la conjugaison bactérienne
-ils ont utilisés 2 souches de bactéries auxotrophes (nécessite un facteur de croisance)
-ils ont étalés la souche A, la souche B et un mélange de la souche A et B sur des boîtes
résultats
-aucune colonie n’est apparue sur les boîtes des souches A et B séparés
-10 colonies deviennent visibles sur la boîte ensemencé avec le mélange des 2 souches
les colonies sont nécessairement prototrophes (nécessite PAS de facteurs de croissance particulier)
conclusion: les nouvelles colonies sont des bactéries recombinantes résultant d’un échange de matériel génétique entre les 2 souches bactériennes
quelles sont les 3 caractéristiques essentielles de la conjugaison bactérienne?
-nécessite un contact physique entre les bactéries
-présence d’un facteur de fertilité dans les bactéries donneuses
-transfert linéaire de l’ADN de la bactérie donneuse dans la bactérie receveuse F-
vrai ou faux
un contact physique entre les 2 souches est essentiel pour produire des bactéries prototrophes (recombinants)
vrai, expérience du tube en U
est ce que ce sont les bactéries donneuses ou receveuses qui ont un facteur de fertilité ?
donneuses
receveuses= F- = sans facteur F
donneuses= F+ = avec facteur F
*le facteur de fertilité F est sur un plasmide
qu’est ce qu’une bactérie donneuses Hfr
haute fréquence de recombinants= le facteur de fertilité F est intégré dans le chromosome bactérien à des sites spécifiques
explique le transfert linéaire de l’ADN
le chromosome circulaire (Hfr) ou le plasmide F de la donneuse est tranféré dans la receveuse F- de façon linéaire à partir d’un point spécifique appelé origine de transfert.
quelle est la différence entre une bactérie donneuse F+ et Hfr
F+ : le facteur F est libre dans le cytoplasme
Hfr: le facteur F est intégré dans le chromosome
définit la conjugaison bactérienne
mécanisme qui consiste en un transfert linéaire et unidirectionnel du chromosome bactérien (Hfr) ou du plasmide F de la cellule donneuse à la cellule receveuse (F-) à l’aide d’un contact direct entre les cellules (contact initié par le pilus sexuel)
nomme les 5 étapes de la conjugaison bactérienne
1-Le cellule donneuse (F+) s’attache à celle receveuse (F-) à l’aide du pilus et celui-ci se rétrécit (cellules se touchent)
2-paire de cellules stabilisées, plasmide F coupé sur un brin
3-transfert d’un brin de la cellule F+ vers la cellule F-. Réplication simultanée du plasmide F dans la cellule F+ (transfert d’ADN)
4-début de la synthèse du brin complémentaire dans la cellule receveuse
5-achèvement de transfert et de la synthèse d’ADN. Séparation des cellules (cellule receveuse est devenue F+)
décrit la structure d’un plasmide F
petite molécule d’ADN bicatenaire circulaire de 95- 100 kpb, extra ou intrachromosomique (épisome), autoréplicable et autotransférable
qu’est ce qu’un épisome
plasmide libre ou intégré au chromosome de l’hôte, élément génétique susceptible de se répliquer
nomme les 6 types de plasmides
-plasmide F: facteur de fertilité
-plasmide R: résistance aux antibiotiques et autres inhibiteurs
-plasmide col: production et résistance aux bactériocines
-plasmide de virulence: enterotoxines, invasion, antigènes
-production d’antibiotique
-plasmide métabolique: dégradation des substances inhabituelles
quelles est la différence d’une conjugaison Hfr x F- à temps court et long?
temps court: juste le 1er gène lac+ est transféré
temps long: les gènes lac+ et pro- sont transférés
explique le principe de la cartographie du chromosome bactérien à l’aide de la conjugaison bactérienne
1) Faire une conjugaison avec Hfr et F-
2) Interrompre la conjugaison à des intervalles de temps. Pour ce faire, il faut agiter (court mais violent)
3) Noter les gènes qui ont été transférés à F- dans cet intervalle de temps
4) Répéter les étapes 3-4 jusqu’à la fin de la conjugaison
5) Cela permet d’obtenir l’ordre et la position des gènes sur le chromosome
nomme une application de la conjugaison bactérienne
permet de faire une cartographie du chromosome bactérien en unité de temps
cartographie par conjugaison interrompue: unité de minute
définit la conjugaison F’ (sexduction) et explique ce processus
acquisition par une bactérie receveuse (F-), lors du processus de conjugaison, de gènes chromosomiques liés au plasmide F (F’)
le plasmide F peut quitter le chromosome bactérien et reprendre son statut autonome de facteur F. Au cours de ce processus, il arrive que le plasmide fasse une erreur d’excision et emporte une partie du chromosome. On l’appelle le plasmide F’ car il est génétiquement distinct du plasmide F.
quelles sont les 3 étapes de la sexduction
-cellules connectées par un système de sécrétion de type IV
-Le plasmide F’ commence sa réplication et son transfert
-Le plasmide F’ est répliqué et transféré
explique la différence entre la conjugaison et la sexduction?
Lors de la sexduction, le facteur F et le fragment de chromosome sont tous deux transmis à la cellule réceptrice.
Lors de la conjugaison ordinaire = transfert plasmide F seul
décrit un bactériophage
virus de bactéries constitué d’une capside protéique contenant une molécule mono ou bicaténaire d’ADN ou d’ARN et pouvant se retrouver sous deux stades: intracellulaire et extracellulaire
les phages sont des parasites intracellulaires obligatoires
nomme les types de bactériophages
phages virulents
phages tempérés
bactéries lysogènes
prophage
décrit le type de bactériophage : phage virulent
phages virulents: cycle lytique
phages qui lysent (destruction) toutes les bactéries
décrit le type de bactériophage : phage tempéré
phages tempérés: cycle lytique ou lysogénique
le phage tempéré peut se comporter comme un phage virulent et suivre le cycle lytique ou demeurer à l’état latent dans une bactérie hôte (cycle lysogénique)
décrit le type de bactériophage : bactéries lysogènes
bactéries qui possèdent et transmettent à leur descendance le pouvoir de produire des phages en absemce d’infection (elles possèdent l’ADN du phage)
décrit le type de bactériophage : prophage
forme latente du génome viral qui réside dans l’hôte sans le détruire
explique le cycle lytique
1-attachement du bactériophage à la cellule
2-entrée de l’ADN du bactériophage dans le cytoplasme et destruction de l’ADN de l’hôte
3-réplication de l’ADN viral et synthèse des protéines virales
4-assemblage des particules virales
5- lyse (relâchement des phages)
explique le cycle lysogénique
1-attachement du bactériophage à la cellule
2-entrée de l’ADN du bactériophage dans le cytoplasme
3- intégration de l’ADN viral dans l’ADN de l’hôte (formation prophage)
4-latence: le prophage est répliqué avec le génome de la bactérie et transmis aux cellules filles (division cellulaire)
5-induction: entre dans le cycle lytique
6-cycle lytique commence
définit la transduction bactérienne
transfert génétique au cours duquel un ou plusieurs gènes bactériens sont transmis d’une bactérie donneuse à une bactérie receveuse par l’intermédiaire d’un bactériophage transducteur qui agit comme vecteur en transportant une portion du chromosome bactérien de la donneuse à la receveuse
nomme et décrit les 2 types de transduction bactérienne
-transduction généralisé: transduction dans laquelle les phages tempérés ou virulents transportent un exogénote bactérien qui peut correspondre à n’importe quel fragment du chromosome de la bactérie donneuse (erreur aléatoire)
-transduction spécialisée: transduction dans laquelle un phage tempéré, défectif pour une partie de son information génétique, a inséré, de manière stable dans son génome, un fragment d’ADN de la bactérie donneuse correspondant à quelques gènes bactériens spécifiques
nomme 2 choses qui font de la transduction bactérienne un processus important
transfert génique horizontal ou latéral
cartographie du chromosome bactérien
nomme et explique les 4 étapes de la transduction généralisée
1-infection phagique des bactéries donneuses (phage injecte son ADN et dégarde celui de l’hôte)
2-erreur lors de l’assemblage des phages : un fragment d’ADN de l’hôte peut être incorporé par erreur avec l’ADN du phage
3-lyse des bactéries donneuses et libération de phages normaux et transducteurs (les phages transducteurs ne contiennent pas d’ADN viral, seulement ADN bactérien)
4-infections des bactéries réceptrices par les phages normaux et transducteurs (l’infection d’une bactérie par un phage transducteur produit un transductant)
nomme et explique les 5 étapes de la transduction spécialisée
1- induction du phage : ADN phagique se circularise phage quitte l’ADN bactérien
2- erreur d’excision du prophage peut survenir: le prophage emporte aussi une portion de l’ADN bactérien
3- réplication de l’ADN excisé et assemblage des phages
4- lyse des cellules et libération des phages défectifs
5- les phages défectifs transmettent leur ADN
définit le microbiote
mélange de microorganismes que l’on trouve régulièrement dans un site anatomique spécifique
vrai ou faux
le corps humain héberge 10^14 microorganismes
vrai
vrai ou faux
le foetus possède un microbiote
faux, colonisation au moment de la naissance par la flore vaginale et l’environnement
*alimentation= facteur déterminant dans la colonisation bactérienne
*2 jours après la naissance la peau et les muqueuses sont colonisées
*composition majeure obtenue vers 2-3 ans
*preuve de leur présence= odeur
nomme les 4 rôles du microbiote
-interférence à la colonisation, effet de barriàre (protection)
-contribution nutritionnelle et métabolique (digestion, vitamine B et K)
-stimulation du système immunitaire
-source d’infections (opportuniste)
*bénéfique: bonnes bactéries = probiotiques, prébiotiques
nomme les 3 types de relations entre les microorganismes et l’homme
-mutualisme: les 2 en tirent profit
-commensalisme: le microorganisme tire un avantage certain de l’hôte humain sans l’affecter
-parasitisme: seul le microorganisme en tire profit et l’hôte est désavantagé
qu’est ce qu’un pathogène opportuniste
microorganisme du microbiote qui devient pathogène dans certaines circonstances
définit la maladie transmissible et non transmissible
transmisible= se transmet d’un hôte à un autre = contagieuse
non transmissible= ne se transmet pas d’un hôte à un autre
qu’est ce qu’un agent EXOGÈNE
agents infectieux provenant de l’extérieur de l’organisme/ contamination par des personnes infectées, vecteurs, environnement
qu’est ce qui différencie la transmission directe et indirecte
directe= d’un hôte à une autre personne (toux, contact corporel)
indirecte= agents pathogènes dispersés dans l’environnement par un hôte infecté (air, sol, eau)
décrit la transmission par un vecteur et la transmission par des aliments
vecteur= organisme différent de l’humain qui transmet les agents pathogènes d’un hôte à une autre personne
aliments= viande crue, conserves mal préparées..
qu’est ce qu’un agent ENDOGÈNE
agents infectieux provenant de l’intérieur de l’organisme suite à un déséquilibre entre l’hôte et les microorganismes qu’il abrite
suite à un affaiblissement du système immunitaire, rupture d’une barrière, infection d’une plaie…
définit les termes suivants:
incidence
prévalence
maladie sporadique
maladie endémique
maladie épidémique
pandémie
incidence= nb de nouveaux cas dans une période donnée
prévalence= nombre total de cas à une période donnée
maladie sporadique= apparaît qu’occasionnellement et par cas isolés
maladie endémique= constamment présente (rhume)
maladie épidémique= grand nombre de cas dans une courte période (grippe)
pandémie= maladie épidémique à l’échelle mondiale
définit les types de maladies suivant
maladie aigüe
maladie chronique
maladie subaigüe
maladie latente
maladie aigüe=évolue rapidement mais dure peu longtemps (grippe)
maladie chronique= évolue lentement mais constamment présente ou resurgit périodiquement (mononucléose)
maladie subaigüe= entre aigüe et chronique
maladie latente= inactif pendant une période + ou - longue (zona)
nomme des exemples de dommages causés à l’hôte par des microorganismes (8)
infection locale
infection généralisée (partout, systémique)
sepsie: état inflammatoire toxique
septicémie: empoisonnement du sang, multiplication de pathogènes dans le sang
bactériémie: présence de bactéries dans le sang
toxémie: présence de toxine dans le sang
virémie: présnce de virus dans le sang
infection primaire et infection secondaire
nomme et décrit les 5 phases de la maladie infectieuse
incubation: phase entre entré du microorganisme dans l’hôte et apparition des 1er symptômes (silencieuse et sans symptômes, porteur peut quand même transmettre, durée très variable)
prodromique: intervalle court, apparition 1er symptômes (non spécifique donc impossible de diagnostiquer)
période d’état: phase la plus aigüe, signes et symptômes en intensité maximale/ apparition de signes spécifiques permettant de diagnostiquer la maladie
déclin: signes et symptômes s’estompent
convalescence: rétablissement des fonctions normales de l’organisme et réparation des dommages tissulaires
décrit et définit l’exaltation + celle naturelle + celle expérimentale
exaltation= augmentation progressive de la virulence
-naturelle= microorganismes + virulents en période d’épidémie qu’en période normale
-expérimentale= transferts successifs d’un microorganisme pathogène sur des hôtes sensibles, mécanisme inconnu
décrit et définit l’atténuation + celle naturelle + celle expérimentale
atténuation= perte graduelle de la virulence
-naturelle= conditions plus favorables aux microorganismes moins virulents/ perte de l’information génétique conduisant à la virulence *SPONTANÉ
-expérimentale: vieillissement des cultures, actions de divers agents physiques ou chimiques/ repiquages successifs sur certains milieux de culture *CONTRÔLÉ
vrai ou faux
le pouvoir pathogène atténué n’affecte pas le pouvoir immunogène
vrai, un organsime vivant mais atténué est généralement plus immunogène qu’un organisme mort
Organisme atténué va quand même produire une réponse immunitaire ex : vaccin
nomme et décrit les 6 facteurs de risque d’infection chez l’hôte
âge
-jeune= système immunitaire immature, microbiote intestinal moins bien développé, barrière placentaire chez le foetus, anticorps maternels
-personnes âgées = baisse de défenses antimicrobiennes, moins de mictions
stress
cortisone produit en grande qté réduit la réponse anti-inflammatoire et la stimulation de la réponse immunitaire
état nutritionnel
-résistance aux maladies plus élevée chez personne bien nourrie
-nutriments nécessaire au maintien et renouvellement des tissus
prédispositions génétiques
selon les gènes un individu possède un système immunitaire +/- efficace
facteurs environnementaux
salubrité, surpopulation, installations sanitaires, qualité de l’eau, etc
circonstances favorables pour la bactérie
-tout évènement qui permet à un organisme pathogène de pénétrer à l’intérieur d’un hôte
nomme et décrit les 3 types de circonstances favorables qui permet à un pathogène de pénétrer dans l’hôte
-accidentelle: brulure, traumatisme
-chirurgicale: incision, points de suture
-affaiblissement du système immunitaire
nomme les 3 facteurs menant à une infection nosocomiale
-microorganismes présents dans le milieu hospitalier
-hôte affaibli
-chaîne de transmission
qu’est ce qu’une infection nosocomiale? quelle est la plus fréquente?
infection contractée dans un établissement de santé
les infections des voies urinaires constituent la majorité des infections nosocomiales
