Cours #4 Génétique bactérienne Flashcards
Quels sont les trois types d’échange d’information génétique chez les bactéries?
- Transformation
- Conjugaison
- Transduction
Nommez les deux étapes principales des échanges d’information bactérienne.
- Transfert de marqueurs génétiques d’un donneur à receveur.
- Recombinaison de ces marqueurs au génome de la bactérie receveuse.
Définissez “Transformation”.
Une bactérie receveuse vivante absorbe de l’ADN nu (libéré dans le milieu par la lyse, accidentelle ou provoquée) de bactéries donneuses mortes.
PAS DE CONTACT.
Décrivez l’expérience de Griffith.
- Pneumocoques sauvages ENCAPSULÉS et VIRULENTS (forme S) –> Capsule mortelle chez la souris.
- Pneumocoques mutants (forme R) –> Sans capsule ne sont pas virulents.
- Bactéries S encapsulées à souris = Mort par septicémie
- Bactéries R non-encapsulées à souris = Vie
- Bactéries S tuées (par la chaleur) à souris = Vie
- S tués (par la chaleur) + R vivants à souris = Mort
Qu’est-ce que prouve l’expérience de Griffith?
L’ADN présent dans les débris des pneumocoques S tués par la chaleur est la SEULE CLASSE de molécules qui TRANSFORME des pneumocoques R en pneumocoques S.
N.B Les protéines et les lipides n’ont aucun pouvoir de transformation !
ADN = AGENT TRANSFORMANT : PREUVE que la substance responsable de l’HÉRÉDITÉ (gènes)
est l’ADN.
Quelles sont les étapes de la transformation?
- ADSORPTION de l’ADN nu sur des récepteurs spécifiques de la cellule réceptrice
- PÉNÉTRATION : Hydrolyse de l’ADN pour permettre l’entrée/passage d’un simple brin à l’intérieur de la cellule
- INTÉGRATION: L’ADN s’intègre au chromosome par recombinaison homologue
= Bactérie transformée
N.B. Il peut également y avoir simplement l’intégration d’un plasmide dans une bactérie receveuse.
Donnez deux exemples de l’application du génie génétique (biotechnologie) p/r à la transformation bactérienne.
- Clonage : Insertion ADN dans n’importe quelle bactérie avant transformation
- Modifications des cultures pour la fermentation
Définissez “conjugaison bactérienne”.
Mécanisme qui consiste en
- un TRANSFERT LINÉAIRE et UNIDIRECTIONNEL du chromosome bactérien (plasmide, fragment ou totalité du chromosome) de la cellule donneuse à la cellule receveuse
- à l’aide d’un CONTACT DIRECT entre les cellules
- initié par le PILUS SEXUEL (de la cellule donatrice)
Quelle est la nature des bactéries créées par la combinaison des souches A et des souches B, chacune auxotrophe (ne peuvent pas croître sur milieu minimal)?
Ces colonies sont nécessairement PROTOTROPHES puisqu’elles sont capables de croître sur un milieu minimal sans supplément nutritionnel.
Quelles sont les caractéristiques essentielles
de la conjugaison bactérienne? Quelles sont les expériences l’ayant prouvé?
- Nécessite un CONTACT PHYSIQUE entre les bactéries
= Tube en U avec filtre (pour bactéries) - Présence d’un FACTEUR DE FERTILITÉ (F) dans les
bactéries donneuses
= Transfert toujours de la bactérie donneuse à receveuse - Transfert linéaire de l’ADN (plasmide ou
chromosome) de la bactérie donneuse dans la
bactérie receveuse F-
= Initiation à partir d’un origine de transfert (O)
Nommez les bactéries selon leur type de facteur de fertilité.
Bactéries receveuses : F- (ø facteur de fertilité)
Bactéries donneuses : F+ (avec facteur de fertilité F situé sur le plasmide)
Bactéries donneuses : HFr (haute fréquence de recombinants, facteur de fertilité intégré au chromosome)
Quelles sont les étapes de la conjugaison bactérienne?
- Bactérie F+ s’attache au site actif de la bactérie F- via son pilus sexuel (formation d’un pont de conjugaison)
- Un des deux brins du plasmide F se brise à l’origine de transfert et commence à entrer dans la bactérie F-. Lors du transfert, le plasmide tourne sur lui-même.
- Réplication de l’ADN dans les deux bactéries.
- Nouveau plasmide complet = 2 bactéries F+.
N.B. Le processus est le même pour les bactéries Hfr, mais l’origine se transfert se situe au milieu du facteur de fertilité, donc l’ensemble du chromosome doit être transféré pour l’acquisition du facteur de fertilité. Or, le pont de conjugaison se brise habituellement avant que le transfert soit complété. Il y a toutefois acquisition de nouveaux gènes.
Définissez “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.
Nommez et décrivez les deux types de 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 - 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 qu’un bactériophage?
- Virus de bactéries
- Constitué d’une capside protéique contenant une molécule mono ou bicaténaire d’ADN ou d’ARN
- Retrouver sous deux stades: intracellulaire et extracellulaire
- Parasites intracellulaires obligatoires
Quels sont les deux types de bactériophages?
Phages VIRULENTS = Les phages qui lysent (destruction) toutes les bactéries qu’ils infectent = Cycle lytique
Phages TEMPÉRÉS = Phage se comportant comme un phage virulent (cycle lytique) ou qui demeure à l’état latent dans une bactérie hôte (cycle lysogénique) et devient un prophage.
Quelles sont les étapes du cycle lytique des bactériophages?
- FIXATION du phage sur des récepteurs de la bactérie
- INJECTION de l’acide nucléique dans la bactérie
- RÉPLICATION de l’ADN phallique (synthèse des phages)
- ASSEMBLAGE des composantes des phages
- LYSE BACTÉRIENNE & LIBÉRATION des phages à l’extérieur de la cellule
Quelles sont les étapes du cycle lysogénique des bactériophages?
- Fixation
- Injection
- Lysogénie: ADN bactérien + ADN phagique = Prophage
- Division cellulaire = Bactéries lysogènes
Quelle est l’action des bactériophages sur les bactéries en milieu solide?
- Bactéries lysogènes sur gélose
- Lyse des bactéries et libération des phages
- Infection des bactéries adjacentes
- Formation de PLAGES LYTIQUES
N.B. Chaque point (plage lytique) représente un amas de phages qu’on peut piquer pour obtenir une culture pure, puis inoculer en milieu solide ou liquide.
Quelle est l’action des bactériophages sur les bactéries en milieu liquide?
Forte densité cellulaire (turbidité) –> Densité cellulaire réduite (translucidité) = Destruction des bactéries par les phages
À quelle étape du cycle lytique se produit l’erreur d’empaquetage?
À la 3ème étape lors de la réplication de l’ADN phagique
Un fragment d’ADN bactérien est intégré à l’ADN phagique et donc répliqué.
Comment se produit une erreur d’excision?
- Prophage adjacent à un gène spécifique
- Excision du phage avec gène adjacent dans sa capside
- Maturation du phage causant la lyse de la bactérie
- Infection d’une nouvelle bactérie (n’ayant pas ce gène spécifique)
- Acquisition de l’ADN phagique + Nouveau gène bactérien
- Cellule lysogène ayant nouvelle fonctionnalité
Qu’est-ce que le CRISPR?
Segment de gènes dans le chromosome bactérien qui est composé de séquences répétées (identiques) intercalées de “spacer” (Copie de l’ADN phagique). Il s’agit d’un mécanisme de défense contre les phages.
Qu’est que le Cas?
CRISPR associated genes
= Gènes codant pour des protéines et enzymes qui se lieront à l’ADN/ARN d’un nouveau phage et en créeront une copie pour l’intégrer dans le CRISPR. LEs enzymes détruisent l’ADN/ARN phagique.
