Cours #3 Flashcards
Quels sont les deux types de transferts chez les bactéries?
- Transfert vertical: entre un parent et sa descendance
- Transfert horizontal: entre deux organismes distincts
Quels sont les types d’échange d’information génétique chez les bactéries?
- Transformation
- Conjugaison
- Transduction
Quelles sont les deux étapes de l’échange d’information génétique chez les bactéries?
- Transfert de marqueurs génétiques d’un donneur vers un receveur
- Recombinaison de ces marqueurs au génome de la bactérie receveuse.
Qu’est-ce que la transformation bactérienne?
Processus dans lequel une bactérie receveuse absorbe de l’ADN nu de bactéries donneuses
Qu’est-ce que de l’ADN nu?
C’est de l’ADN qui a été libéré dans le milieu par la lyse accidentelle ou provoquée d’une bactérie.
Lors de la transformation bactérienne qu’arrive-t-il avec les fragments d’ADN nu?
Ces fragments vont être absorbés, ils peuvent alors se recombiner au chromosome de la bactérie réceptrice pour ainis produire des transformants
Comment appelle-t-on les transformant? (autre nom)
-Recombinants bactériens
Décrivez l’expérience de Griiffith?
-Il prit deux types morphologiques de Streptpcoccus pneumoniae: S(smooth) et R (rugueuse)
-Les S sont la forme sauvage. Ils sont encapsulés et virulents. Ils sont mortel chez la souris
- Les R sont des mutants sans capsule et ne sont pas virulents.
Les S donné à la souris : MORT
Les R donné à la souris: Survie.
On tue les S à la chaleur et on les donne à la souris: Survie.
On tue les S et on ajoute les R puis on les donne à la souris et la souris meurt.
Est-ce que c’est l’ADN ou les protéines et les lipides ont aussi un lien à jouer dans la transformation bactérienne?
-C’est seulement l’ADN. (C’est ainsi que l’on a découvert que l’ADN avait le matériel génétique et pas les protéines)
Quelles sont les 4 étapes de la transformation bactérienen?
- Adsorption de l’ADN(récepteur) (fixation de l’ADN)
- Entrée de l’ADN(simple brin, l’autre est dégradé par des enzymes)
- Recombinaison homologue
- BActérie transformée (transformant ou recombinant)
Est-ce que la transformation est toujours un succès?
Non, l’ADN pourrait être dégradé après son entrée dans la bactérie
Par quel autre matériel génétique la transformation bactérienne peut être fait?
Par un plasmide.
Lorsque le nouvelle ADN est intégré que se produit-il à la division cellulaire?
- La cellule mère a 1 brin avec le nouveau gène et 1 brin avec son ancien gène. Elle aura une cellule fille avec l’ancien gène et une cellule fille qui aura le nouveau gène. Et la cette bactérie se multipliera avec le nouveau gène.
Dans quel domaine utilise-t-on la transformation bactérienne ? pourquoi l’utilise-t-on?
En génie génétique: biotechnologie
- Clonage: AND de n’importe quelle origine peut être introduit dans des bactéries en l’insérant dans un plasmide avant transformation
- Modifications des cultures (starter) pour la fermentation pour le vin, la bière, le pain, produit laitier, produits carné, légume, vinaigre
- Utilisation de souches bactériennes exogènes(transformation) pour contrôler et améliorer la production
Qu’est-ce que la conjugaison bactérienne?
Mécanisme qui consiste en un transfert linéaire et unidirectionnel du chromosome bactérien de la cellule donneuse à la cellule receveuse à l’aide d’un contact direct entre les cellules (contact initié par le pilus sexuel)
Décrivez l’expérience de Lederberg et Tatum…
Ils utilisèrent deux souches auxotrophes présentant plusieurs exigences nutritionnelles différentes.
Ils étalèrent soit environ 108 bactéries de la souche A ou de la souche B (groupes témoins), soit un mélange de bactéries des deux souches (groupe expérimental: le mélange est préalablement incubé pendant 4 à 5 heures dans un milieu riche) sur des boîtes contenant du milieu minimal (eau, sels minéraux, glucose et agar)
-A) Groupes témoins • Aucune colonie n’apparaît sur les milieux ensemencés avec des bactéries de la souche A ou de la souche B (milieu minimal) B) Groupe expérimental
• Environ 10 colonies deviennent visibles (croissance) sur le milieu ensemencé avec le mélange de bactéries de la soucheA et de la soucheB (fréquence: 101/108=10-7 = 1/10 000 000)
► Ces colonies sont nécessairement prototrophes puisqu’elles sont capables de croître sur un milieu minimal sans supplément nutritionnel
Conclusion
Les nouvelles colonies de type prototrophe (Bio+ Phe+ Cys+ Thr+ Leu+ Thi + ) obtenues sur le milieu minimal sans supplément nutritionnel (groupe expérimental) sont des bactéries recombinantes résultant probablement d’un échange de matériel génétique entre les deux souches bactériennes
Quelles sont les caractéristiques essentielles de la conjugaison bactérienne?
1) Nécessite un contact physique entre les bactéries
2) Présence d’un facteur de fertilité (F) dans les bactéries donneuses
3) Transfert linéaire de l’ADN (plasmide ou chromosome) de la bactérie donneuse dans la bactérie receveuse F-
Par quelle expérience la nécessité d’un contact physique entre les bactéries pour la conjugaison a été prouvé?
- Davis
- Expérience du tube en U. Membrane entre les deux bactéries qui ne les laissent pas passer, mais qui laisse passer l’ADN
Quels sont les 3 types de bactéries par rapport à la fertilité?
Bactéries receveuses: F- (sans facteur de fertilité) Bactéries donneuses: F+ (avec un facteur de fertilité F)
Bactéries donneuses: Hfr ( haute fréquence de re ecombinants)*
Qu’est-ce que les bactéries donneuses HFr ont de spécial?
transferts des gènes chromosomiques avec une grande efficacité
Comment se fait le transfert linéaire de l’ADN dans la conjugaison?
- Transfert linéaire de l’ADN (plasmide ou chromosome) de la bactérie donneuse dans la bactérie receveuse F-
- Le chromosome Hfr ou le plasmide F de la donneuse est transféré dans la receveuse F- de façon linéaire à partir d’un point spécifique appelé origine de transfert (O)
Quelles sont les 4 étapes de la conjugaison bactérienne?
- Cellule donneuse s’attache avec son pilus à la cellule receveuse, Le pilus rapproche les deux cellules.
- Les cellules se contactent l’une et l’autre
- Tranfert d’un brin simple d’ADN du plasmide ou chromosome.
- La receveuse synthétise le brin complémentaire et devient une cellule F+. La cellule donneuse synthétise aussi un brin complémentaire ADN pour refaire son plasmide.
Qu’est-ce que 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
Quels sont les deux types de transduction?
généralisée ou spécialisée
Qu’est-ce que la transduction généralisée?
Transduction dans laquelle les phages transportent de l’ADN bactérien qui peut correspondre à n’importe quel fragment du chromosome de la bactérie donneuse. (Erreur d’empaquetage)
Qu’est-ce que la transduction spécialisée?
Transduction dans laquelle un phage a incorporé un fragment d’ADN de la bactérie donneuse correspondant à quelques gènes bactériens spécifiques. (Erreur d’excision)
Qu’est-ce que qu’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
Quels sont les types de bactériophages?
- Virulents
- Tempérés
Que font les phages virulents aux bactéries?
-Cycle lytique: Les phages qui lysent (destruction) toutes les bactéries qu’ils infectent sont appelés phages virulents
Que font les phages tempérés aux bactéries?
- cycle lytique ou cycle 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)(devient un prophage)
Quelles sont les étapes du cycle lytique?
- Le phage s’attache
- Entrée de l’ADN du phage et destruction de l’ADN de l’hôte.
- Synthèse de l’ADN virale + des protéines virales
- Assemblage des phages
- Relâchement des phages et lyse de la bactérie
Quelles sont les étapes des cycles des bactériophages tempérés?
- Il peut faire comme le virulent ou pas.
- Attachement
- Injection de l’ADN
- Cycle lytique ou cycle lysogénie
- Si cycle lysogénique: l’ADN s’intègre dans l’ADN de l’hôte. Cela s’appelle un prophage,
- Suite à un stress, le cycle lytique commencera.
Comment se manifeste la présence d’un phage dans une gélose? dans un milieu liquide?
- Gélose: trou transparent
- Liquide: densité cellulaire réduit. retour vers liquide transparent.
Qu’est-ce qu’un erreur d’empaquetage?
Lors de l’assemblage, un phage intègre l’ADN de la bactérie au lieu de l’ADN virale.
Comment se produit la transduction généralisée?
Suite à un erreur d’empaquetage d’un phage.
Ce phage va transmettre l’ADN de la bactérie à une bactérie. L’ADN va s’incorporer dans le chromosome de la bactérie receveuse.
Chaque famille de phage vont toujours s’intégrer à la même place dans le chromosome. VRAI OU FAUX?
VRAI
QU’Est-ce que l’erreur d’excision?
Lorsque le prophage débute le cycle lytique, il part avec le gène de la bactérie sur lequel il était attaché.
- Phage relâché avec un gène de la bactérie.
- Lorsque le phage infectée une nouvelle bactérie. Le nouveau gène et le prophage s’intègre au chromosome de la nouvelle bactérie. La bactérie acquiert un nouveau gène.
Comment s’appelle le système de défense des bactéries contre les phages?
-CRISPR
Que signifie CRISPR?
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats
À quoi s’associe le CRISPR pour dégrader les phages?
-Cas: CRISPR associated genes
Qu’est-ce que le CRISPR?
- C’est une série de séquences répétées (24-47 paire de bases) intercalées par des séquences uniques de 22 à 72 paires de bases(intervalle)
- Jusqu’à 500 répétions
- 1 à 18 loci
- Inclu des séquences de phages pour les reconnaitre et les couper.
Qu’est-ce que le Cas?
6-20 gènes
Enzymes endo, exonucléase, hélicase
-Protéines se liant à ADN ou ARN.
Que fait-on pour protéger les bactéries contre les phages dans l’industrie alimentaire(lait,fromage,vin)?
On vaccine les bactéries contre les phages avec des parties de phages ou avec une partie qui se retrouve dans plusieurs phages et on le met dans un plasmide et on vaccine avec le plasmide.
Qu’est-ce que le CRISPR-Cas9?
C’est un moyen de manipuler le génome(manipulation géniétique) .
Comment se fait la manipulation génétique
Ce fait à l’aide d’un guide ARN, d’un cas puis 20 bases au choix qui servira à reconnaître la partie à couper. Cette partie doit se trouver en amont de NGG.
Que permet le CRISPR-Cas90?
- Réparation du génome: cure potentielle de maladie génétique ou facteur de risque
- Dégradation du génome: correction de mutation dominante négative
- Répression génomique: pour réprimer des oncogènes ou des récepteurs de pathogènes
- Activation du génome : pour supprimer la croissance de tumeur…
- Localisation
Pourquoi compare-t-on le corps humain à une multitude d’écosystèmes?
Il est formé de plusieurs communautés de cellules eucaryote + micro-organismes qui vivent dans des conditions environnementales différentes (sec, humide, riche en nutriment, anaérobie)
Quel type de cellule avons nous le plus nos propres cellules eucaryotes ou des procaryotes?
Les procaryotes.
Quelle est l’objectif de tous les êtres vivants?
La survie
Qu’arrive-t-il lorsque l’équilibre/homéostasie est perdue par rapport au procaryote sur notre corps?
Une infection/maladie
Quels sont les types de relations possibles entre les mircro-organisme et l’hôte?
- Mutualisme
- Commensalisme
- Parasitisme
Qu’est-ce que le mutialisme?
Les micro-organismes apportent un certain bénéfice
Donnez un exemple de mutualisme?
- vitamines produites par les bactéries du côlon
- Chez les ruminants, les micro-organismes (bactéries et protozoaires) de la panse sont indispensables car ils digèrent la cellulose.
Qu’est-ce que le commensalisme?
Certains microorganismes tirent un avantage certain de l’hôte humain (nourriture, humidité, température) sans l’affecter
Qu’est-ce que le parasitisme?
lorsque seuls les micro-organismes en tirent profit. L’hôte est généralement lésé
Comment peut-on qualifie l’équilibre entre l’hôte et les micro-organismes commensaux? Que permettent-ils?
- Équilibre précaire
- protection contre l’invasion par les pathogènes(effet barrière)
Qu’arrive-t-il s’ils sont introduit par mégarde dans un endroit qu’ils n’occupent pas habituellement? Donnez un exemple.
Ils peuvent se comporter comme des parasites et il peut en suivre une infection.
Ex: E. coli du tube digestif dans les voies urinaires = infections urinaires
Qu’est-ce qui peuit entraîner la perte de l’équilibre précaire entre micro-organisme et hôte?
- Par une diminution des défenses immunitaires de l’hôte.
- Changements de place d’un micro-organisme (où il n’est pas supposé être)
Qu’est-ce qu’un pathogène opportuniste?
microorganisme du microbiote qui devient pathogène dans certaines circonstances
Quels sont les impacts positifs des micro-organismes sur l’homme?
- Microbiote
- Source de nourriture
- ATB et autres molécules
- Biotechnologie
- Décomposition (recyclage)
- Balance écologique
- Biodégradation
- Bioremédiation
Quels sont les impacts négatifs des micro-organismes sur l’homme?
- Infection
- Corrosion
- Détérioration des aliments
- Mauvaise odeur
Qu’est-ce que le microbiote humain?
Mélange de micro-organismes que l’on trouve régulièrement dans un site anatomique spécifique (flore commensale, flore normale, microflore …)
Combien de micro-organisme héberge le corps humain?
10^14 micro-organismes
Est-ce que le foetus possèede des micro-organismes?
Non, aucun microbiote
Comment le microbiote du bébé se développe-t-il?
-Colonisation au moment de la naissance par la flore vaginale et l’environnement (gens, nourriture, peau de la mère, …)
• L’alimentation semble un facteur déterminant dans la colonisation bactérienne:
- L’enfant nourri au sein possède les mêmes espèces qu’un enfant nourri au lait maternisé, mais la concentration de chacune des espèces varie
- Ex.: Bifidobacterium bifidus en plus grande concentration que E.coli ou Bacteroides chez les enfants allaités
• 2 jours après la naissance la peau et les muqueuses sont colonisées, mais évolution…
• La composition majeure est obtenu vers 2-3 ans.
Comment appelle-t-on la composition majeure du microbiote obtenue à l’âge de 2-3ans?
le noyau du microbiote
Quelles sont les preuves de la présence des micro-organismes sur l’humain?
Odeur (sueur, flatulence, haleine, plaque …)
Quels sont les rôles du microbiote?
- Interférence à la colonisation: effet barrière (compétition/inhibition)
- Contribution nutritionnelle et métabolique (digestion, Vit. B et K)
- Stimulation du système immunitaire
- Source d’infection (opportuniste)
Donnez un exemple de
“bonnes bactéries”?
Probiotiques/Prébiotique
Qu’est-ce qu’une infection nosocomiales?
Une infection contractée à l’hôpital.
Quels sont les 3 facteurs qui contribuent aux infections nosocomiales?
- Micro-organismes présents dans le milieu hospitalier
- Hôte affaibli
- Chaîne de transmission
Quelles sont les problématiques lorsque l’on tente d’éliminer les micro-organismes dans un organisme vivant? (infection)
- Il faut détruire le microorganisme sans tuer l’hôte infecté et réduire le plus possible les effets secondaires indésirables
- De nombreux produits chimiques détruisent les bactéries et autres microorganismes tout en étant également fatals pour l’organisme infecté
Quelles sont les solutions pour éviter les problématiques liées à l’élimination des micro-organismes pathogène chez un organisme vivant?
- Tirer profit de la diversité structurale et métabolique des microorganismes
- Plus nos connaissances seront approfondies en ce domaine et plus nous pourrons fabriquer des molécules spécifiques pour cibler adéquatement l’envahisseur sans affecter l’hôte
Qu’est-ce qu’un antibiotiques?q
Composé de faible poids moléculaire produit par un micro-organisme qui fonctionne à faible concentration qui:
– Tue les bactéries (bactéricide)
– Inhibe la croissance des bactéries (bactériostatique)
Qu’est-ce que le spectre d’action d’un ATB?
Efficacité: Quantité d’espèces attaquées par un agent
Quels sont les deux types de spectres d’action des ATB?
- Spectre étroit: Affecte une variété limité de micro-organismes
- Large spectre: Affecte une grande variété de micro-organismes
Qu’est–ce qu’un antibiogramme?
Pour savoir si les bactéries sont sensibles ou résitantes à certain antibiotiques
Qu’est-ce que le E-test?
On met des bandelettes d’antibiotiques qui ont une concentration différente tout au long de celle-ci sur une gélose avec des bactéries. Ce test peut nous indiquer quel antibiotique utilisé et la CMI: concentration minimale d’inhibition.
Quels sont les facteurs influençant l’activité des antibiotiques?
- Capacité d’atteindre le site de l’infection
- Sensibilité de la bactérie à l’antibiotique
- Concentration plus élevée que la CMI
Qu’est-ce qui influence la capacité d’atteindre le site d’action d’un ATB?
- Le mode d’administration.
- Caillot sanguin et tissus nécrotiques peuvent empêcher l’antibiotique d’atteindre les bactéries
Quels sont les différents modes d’administration des ATB et comment cela influence la capacité d’atteindre le site d’action?
- Orale : Résistance acidité de l’estomac, facilement absorbé par l’intestin
- Cutané (topique): Directement sur la peau pour les infections cutanées
- Parentérale (injection intraveineuse, intramusculaire, timbre
Qu’est-ce qui influencent la sensibilité de la bactérie à l’antibiotiques?
- Bactérie en phase de latence sera insensible aux antibiotiques (absence de réplication, absence de synthèse de la paroi)
- Mycoplasmes sans paroi insensibles à la pénicilline
- Résistance
Qu’est-ce qui inflencent la concentration de l’ATB dans le corps?
1) quantité administrée
2) voie d’administration
3) vitesse d’absorption
4) vitesse d’élimination du corps
Quelles sont les cibles des substances antibactériennes?
- Synthèse de la paroi
- l’ADN
- Synthèse protéique
Quels sont les mécanismes d’action des antibiotiques? (types d’ATB)
– Inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire
– Inhibiteur de la synthèse de la paroi cellulaire
– Inhibiteur de la synthèse d’acide nucléique ou réplication
– Substances antagonistes
Qu’est-ce qui augmente les coût de traitement aux ATB?
La résistance aux ATB.
Comment se développe la résistance aux ATB?
– Après exposition répétée à l’antibiotique
– Par sélection naturelle (lorsque l’ATB n’a pas été pris assez longtemps)
Quels sont les mécanismes de résistance aux ATB?
1) Accès limitié de l’ATB
2) Inactivation enzymatique
3) Modification ou protection de la cible.
Est-ce que les bactéries résistantes utilisent seulement 1 mécanisme?
Non, elles peuvent les combiner.
Qu’est-ce que l’accès limité de l’ATB? (mécanisme de résistance)
-Ce fait à l’aide des porines.
La bactérie peut fermer ses porines complètement ou partiellement. L’ATB n’atteint pas le CMI et ne peut pas faire effet
OU
-Ce fait à l’aide des pompe à efflux.
L’ATB entre par les porines, mais ressort aussitôt par la pompe à efflux.
Sur quoi se lie la pénicilline dans une bactérie? Que cela empêche-t-il?
- Elle se lie sur le PBP: penicillin-binding protein
- Cela empêche la bactérie de faire la synthèse de sa paroi.
Quel est le mécanisme de l’inactivation enzymatique? (résistance)
- Bactéries coupe la molécule(dégradation)
- Bactérie modifie la molécule
Quel est le mécanisme de la modification de la cible? (résistance)
La bactérie modifie la cible de l’ATB. Dans le cas de la pénicilline, la bactérie modifie le PBP.
Quelles sont les stratégies pour réduire le risque d’émergence des résistances?
1) Concentration de l’antibiotique assez élevée pour détruire les mutants spontanés
2) Combinaison d’antibiotiques: exige que la bactérie soit multirésistante
3) Réduire l’utilisation des antibiotiques à large spectre - Identification de la bactérie, détermination de sa sensibilité aux antibiotiques et utilisation de l’antibiotique à spectre étroit approprié
4) Éviter l’abus d’antibiotiques - S’assurer qu’il s’agit bien d’infections bactériennes…
5) Nouvelles approches (Ex. les bactériophages; anti-virulence
