Cours 5 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’une communauté microbienne ?

A

Une communauté microbienne est l’ensemble des micro-organismes, de différentes espèces, qui coexistent dans un environnement spécifique (niche écologique).

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2
Q

Quelle est la différence entre une communauté et une population microbienne ?

A

Une communauté microbienne est composée de plusieurs espèces, tandis qu’une population microbienne est un groupe d’individus appartenant à la même espèce, définie dans le temps et l’espace.

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3
Q

Pourquoi les communautés et populations microbiennes sont-elles considérées comme dynamiques ?

A

Les communautés et populations microbiennes sont dynamiques car leur composition et leur abondance peuvent fluctuer en fonction des conditions environnementales, des interactions entre espèces et de l’évolution des populations.

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4
Q

Quelles sont les deux grandes catégories d’interactions microbiennes ?

A

Les deux grandes catégories d’interactions microbiennes sont les interactions conflictuelles (compétition, amensalisme, prédation, parasitisme) et les interactions bénéfiques (commensalisme, pro-coopération, mutualisme).

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5
Q

En quoi la compétition est-elle la règle dans le monde microbien ?

A

La compétition est la règle dans le monde microbien car les micro-organismes d’un même biotope utilisent souvent les mêmes voies métaboliques pour exploiter les ressources disponibles. Un apport de nutriments spécifiques favorise les micro-organismes capables de les métaboliser, modifiant ainsi la composition de la communauté.

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6
Q

Expliquez la différence entre la compétition et l’amensalisme.

A

La compétition implique que deux organismes utilisent la même ressource, impactant négativement la croissance des deux partenaires. L’amensalisme est une interaction où un organisme produit une substance toxique qui nuit à un autre organisme, sans bénéfice direct pour le producteur.

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7
Q

Citez deux exemples de bactéries prédatrices et décrivez leur mode d’action.

A

Vampirococcus s’attache à la surface des bactéries pourpres photosynthétiques Chromatium minus et aspire leur cytoplasme pour se multiplier. Bdellovibrio bacteriovorus, une deltaproteobactérie mobile, pénètre dans le périplasme de bactéries Gram-négatives et s’y multiplie, conduisant à la lyse de la cellule hôte.

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8
Q

Quelle est la différence entre la prédation et le parasitisme chez les bactéries ?

A

La prédation implique l’élimination immédiate de la proie, tandis que le parasitisme est une interaction durable où le parasite exploite son hôte pour sa survie et sa reproduction, sans nécessairement le tuer.

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9
Q

Décrivez le commensalisme en utilisant l’exemple des E. coli intestinales.

A

Dans le commensalisme, un seul partenaire bénéficie de l’interaction. Par exemple, les E. coli aérobies facultatives de l’intestin consomment l’oxygène, créant un environnement anaérobie favorable à la croissance des bactéries anaérobies strictes comme Bacteroïdes, sans en retirer de bénéfice direct.

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10
Q

En quoi la pro-coopération est-elle une relation facultative ? Donnez un exemple.

A

La pro-coopération est une interaction bénéfique facultative, ce qui signifie que les deux partenaires peuvent survivre indépendamment l’un de l’autre, mais collaborent pour obtenir un avantage dans certaines conditions. Par exemple, Nitrosomonas oxyde l’ammonium en nitrite, nécessaire à la croissance de Nitrobacter. En retour, Nitrobacter détoxifie l’environnement en consommant les nitrites toxiques pour Nitrosomonas.

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11
Q

Quelle est la particularité du mutualisme par rapport aux autres interactions bénéfiques ? Illustrez avec un exemple.

A

Le mutualisme est une interaction bénéfique obligatoire, les deux partenaires dépendant l’un de l’autre pour leur survie. Par exemple, le champignon Rhizopus infecte le riz grâce aux facteurs de colonisation produits par la bactérie Burkholderia endofungorum qu’il héberge. En retour, Burkholderia produit des toxines (rhizoxines et rhizonines) nécessaires à l’infection.

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12
Q

Définissez l’adaptation et l’adaptabilité en biologie.

A

L’adaptation est l’ensemble des caractéristiques morphologiques et physiologiques qui permettent à un organisme de survivre et se reproduire dans un environnement donné. L’adaptabilité est la capacité d’un organisme à s’adapter à de nouvelles conditions environnementales.

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13
Q

Qu’est-ce que le Quorum Sensing et quel est son rôle dans les communautés bactériennes ?

A

Le Quorum Sensing est un système de communication bactérienne basé sur la densité cellulaire. Il joue un rôle crucial dans la virulence, la colonisation de l’hôte, la formation de biofilms, la défense contre les compétiteurs et l’adaptation aux changements environnementaux.

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14
Q

Expliquez la différence entre les auto-inducteurs AHL et PAI.

A

Les AHL (acyl-homoserine lactones) sont des AI non spécifiques reconnus par plusieurs espèces bactériennes, permettant une communication inter-espèce. Les PAI (peptides auto-inducteurs) sont des AI spécifiques reconnus par un seul récepteur, assurant une communication intra-espèce précise.

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15
Q

Comment le système Quorum Sensing peut-il être une cible pour de nouvelles molécules anti-virulence ? Quelles molécules sont impliquées?

A

En bloquant la communication via le Quorum Sensing, on peut empêcher les bactéries pathogènes d’exprimer leur virulence. Des stratégies prometteuses consistent à utiliser des molécules mimant les AI pour perturber la communication ou des molécules bloquant les récepteurs des AI.

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16
Q

Quel est le rôle des canaux ioniques dans la communication inter-bactérienne ?

A

Les canaux ioniques bactériens permettent la propagation de signaux électriques longue distance dans les biofilms, assurant une communication rapide entre les cellules.

17
Q

Décrivez les systèmes à deux composantes et leur importance dans la réception des signaux.

A

Les systèmes à deux composantes sont des systèmes de transduction du signal très répandus chez les bactéries. Ils impliquent une histidine protéine kinase qui détecte un signal et un régulateur de réponse qui active la transcription de gènes cibles. Ces systèmes permettent aux bactéries de s’adapter à une variété de stimuli environnementaux.

18
Q

Donnez un exemple de réception et transduction du signal impliquant les porines.

A

Chez Vibrio cholerae, la porine OmpU peut détecter des peptides antimicrobiens et activer une cascade de signalisation conduisant à l’activation du facteur sigma E, impliqué dans la virulence et la colonisation.

19
Q

Expliquez le fonctionnement des systèmes à messager secondaire c-di-GMP.

A

Le c-di-GMP est un messager secondaire qui régule la transition entre l’état planctonique et l’état sessile (biofilm) chez les bactéries. La diguanylate cyclase synthétise le c-di-GMP, tandis que la phosphodiesterase A le dégrade. La concentration intracellulaire de c-di-GMP influence la mobilité et la formation de biofilms.

20
Q

En quoi le système AMPc est-il important pour les bactéries ?

A

Le système AMPc, impliquant l’adénylate cyclase et la protéine de liaison CRP, est un régulateur majeur du métabolisme bactérien. Il contrôle l’expression de nombreux gènes impliqués dans le catabolisme et divers processus phénotypiques.

21
Q

Comment les bactéries peuvent-elles s’adapter aux stress abiotiques ? Donnez un exemple.

A

Les bactéries ont développé divers mécanismes pour résister aux stress abiotiques, tels que les changements de température, de pH ou de salinité. Par exemple, en cas de stress thermique, les bactéries produisent des protéines de choc thermique (Hsp) qui protègent les protéines cellulaires de la dénaturation.

22
Q

Donnez un exemple de modification du LPS en présence de polymyxine B.

A

En présence de polymyxine B, Salmonella modifie son LPS en réduisant la charge négative de sa membrane externe. Cette modification diminue les interactions électrostatiques avec la polymyxine B, un antibiotique cationique, contribuant à la résistance.

23
Q

Expliquez comment les vésicules membranaires sécrétées peuvent contribuer à la résistance aux antibiotiques.

A

Les vésicules membranaires externes (OMVs) peuvent séquestrer des antibiotiques comme la polymyxine B, diminuant leur concentration effective et contribuant à la résistance. Chez E. coli, la production d’OMVs augmente en présence de polymyxine B, suggérant un mécanisme de résistance par dilution.

24
Q

Qu’est-ce que la variation de phase et quelles en sont les conséquences pour une population bactérienne ?

A

La variation de phase est un processus qui génère des variants phénotypiques au sein d’une population bactérienne, augmentant sa diversité. Ces variants peuvent présenter des avantages sélectifs dans certains environnements, favorisant la survie de la population face aux changements.

25
Q

Décrivez les cinq sous-types de variation de phase par modification du génome.

A

Les cinq sous-types de variation de phase par modification du génome sont :
la conversion génique (recombinaison entre gènes),
l’inversion site-spécifique (réarrangement de segments d’ADN),
l’insertion-excision (intégration/excision d’éléments génétiques mobiles),
la duplication (duplication de segments d’ADN) et la délétion (perte de segments d’ADN).

26
Q

Expliquez comment la régulation épigénétique peut induire une variation de phase.

A

La régulation épigénétique, par exemple la méthylation de l’ADN, peut modifier l’expression des gènes sans altérer la séquence d’ADN. Cette modulation épigénétique peut conduire à des variations phénotypiques, comme l’expression de pili chez les E. coli uropathogènes.

27
Q

Qu’est-ce qu’une bactérie ‘tricheuse’ et comment les bactéries coopératives peuvent-elles se défendre contre elles ?

A

Une bactérie ‘tricheuse’ profite des ressources produites par la communauté sans contribuer à leur production. Par exemple, les bactéries tricheuses peuvent modifier leur récepteur du Quorum Sensing pour recevoir le signal sans produire la ressource correspondante. Pour se défendre, les bactéries coopératives peuvent produire des molécules spécifiques qui forcent les tricheuses à coopérer.

28
Q

Quels types de facteurs influencent les communautés microbiennes ?

A

Les communautés microbiennes sont influencées par des facteurs biotiques (interactions entre organismes) et abiotiques (conditions environnementales). Les facteurs abiotiques incluent le pH, la température, la salinité, les nutriments disponibles, la pollution, etc. Les facteurs biotiques incluent les interactions avec les animaux, les plantes et les autres micro-organismes.

29
Q

Donnez un exemple de réponse aux stress abiotiques chez les bactéries.

A

En réponse à une augmentation de température, les bactéries expriment des protéines de choc thermique (Hsp) qui protègent les protéines cellulaires de la dénaturation. Les Hsp, classées selon leur poids moléculaire (Hsp70, Hsp60, Hsp40), sont régulées par le facteur sigma 32.

30
Q

Expliquez les conditions de succès pour l’introduction d’une nouvelle espèce dans une communauté bactérienne.

A

Le succès de l’implantation d’une nouvelle espèce dans une communauté dépend de son adaptation à l’écosystème, des bénéfices qu’elle apporte aux autres membres de la communauté et de sa capacité à concurrencer les espèces déjà présentes. Si la nouvelle espèce possède des facteurs de compétition auxquels la communauté n’est pas résistante, ses chances de succès augmentent.