Cours 6 : Génétique bactérienne Flashcards
Le transfert vertical est un échange d’information génétique entre:
Un « parent » et sa descendance
Le transfert horizontal est un échange d’information génétique entre:
Deux organismes distincts
Les trois (3) types d’échange d’information génétique:
Transformation
Conjugaison
Transduction
Expérience de Frederick Griffith (1928):
Étudie le transfert de la virulence de la bactérie pathogène Streptococcus pneumoniae
Les trois (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
Les deux (2) types morphologiques de pneumocoques:
- Pneumocoques sauvages encapsulés et virulents (forme S)
- Pneumocoques mutants non capsulés et non virulents (forme R)
Décrire les pneumocoques sauvages encapsulés et virulents (forme S):
Les pneumocoques entourés d’une capsule de polysaccharides (encapsulés) sont virulents (septicémie mortelle) et ils forment sur un milieu solide des colonies dont le contour est lisse
Décrire les pneumocoques mutants non capsulés et non virulents (forme R):
Les pneumocoques mutants sans capsule ne sont pas virulents et ils forment sur un milieu solide des colonies dont le contour est dentelé
Comment se déroule la transformation des pneumocoques de forme R en pneumocoques de forme S?
Des souris inoculées avec un mélange de pneumocoques S virulents tués par la chaleur (non pathogènes) et de pneumocoques R non virulents vivants (non pathogènes) meurent.
De plus, des pneumocoques S virulents vivants sont isolés à nouveau de ces souris mortes
Conclusion des transformations des pneumocoques de Griffith:
Il semble que les débris (agent transformant) des pneumocoques S chauffés (non vivants) transforment des pneumocoques R vivants en forme S (transformation)
Décrire les découvertes de Oswald Avery, C.M. Macleod et McCarthy (1944):
L’ADN présent dans les débris des pneumocoques S tués par la chaleur est la seule classe de molécules qui transforme des colonies rugueuses (pneumocoques R vivants) en colonies lisses (pneumocoques S vivants). Les protéines et les lipides n’ont aucun pouvoir de transformation.
La démonstration que l’ADN est l’agent transformant constituait pour la première fois une preuve que la substance responsable de l’hérédité (gènes) était l’ADN. On croyait jusque là que c’était les protéines car elles sont plus complexes que l’ADN.
Quelle classe de molécules transforme des colonies rugueuses (pneumocoques R vivants) en colonies lisses (pneumocoques S vivants)?
ADN
Définition de la transformation bactérienne:
Processus dans lequel une bactérie receveuse absorbe de l’ADN nu libéré dans le milieu par la lyse, accidentelle ou provoquée, de bactéries donneuses
Que produit la recombinaison des fragments d’ADN de bactéries donneuses absorbés aux chromosomes des bactéries réceptrices?
Des transformants (recombinants bactériens)
Décrire la compétence bactérienne:
Aptitude de certaines bactéries à absorber des fragments d’ADN libre et de les incorporer dans son génome.
Quels sont les facteurs de compétence bactérienne?
Récepteurs, nucléases et protéines liant l’ADN simple brin
Quelles paramètres peuvent influencer la compétence bactérienne?
- Espèce bactérienne
- Phase de croissance
- Milieux de culture
- Changement rapide de température
Quelles sont les étapes de la transformation bactérienne.
- Adsorption de l’ADN (récepteur)
- Entrée de l’ADN (simple brin)
- Recombinaison homologue
- Bactérie transformée (transformant ou recombinant)
Décrire le génie génétique:
- Induction de la compétence chez E. coli (bactérie naturellement non transformable) par traitement au chlorure de calcium [CaCl 2] et d’un choc thermique
- Entrée forcée par la déstabilisation de la paroi par un choc électrique (électroporation)
Comment cloner de l’ADN (exemple de génie génétique)?
De l’ADN de n’importe quelle origine peut être introduit dans des bactéries en l’insérant dans un plasmide avant transformation
Quelle est la découverte de J. Lederberg et E. Tatum (1946)?
Ils utilisèrent deux souches auxotrophes, présentant plusieurs exigences nutritionnelles différentes (poly-auxotrophes)
Quel est le principe de l’expérience de Lederberg et Tatum?
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)
Quels sont les résultats de l’expérience de Lederberg et Tatum?
- Groupes témoins: Aucune colonie n’apparaît sur les milieux ensemencés avec desbactéries de la souche A ou de la souche B (milieu minimal)
- Groupe expérimental: Environ 10 colonies deviennent visibles (croissance) sur le milieu ensemencé avec le mélange de bactéries de la souche A et de la souche B
Ces colonies sont nécessairement prototrophes puisqu’elles sont capables de croître sur un milieu minimal sans supplément nutritionnel.
Quelles sont les conclusions de l’expérience de Lederberg et Tatum?
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?
- Nécessite un contact physique entre les bactéries (B. Davis 1950)
- Présence d’un facteur de fertilité (F) dans les bactéries donneuses (W. Hayes 1952)
- Transfert linéaire de l’ADN (plasmide ou chromosome) de la bactérie donneuse dans la bactérie receveuse F- (E. Wollman et F. Jacob 1957)
Quelle est l’expérience de B. Davis (1950) et sa conclusion?
Expérience du tube en U
Un contact physique entre les deux souches est essentiel pour produire des bactéries prototrophes (recombinants)
Que démontre l’expérience de W. Hayes (1952)?
Il démontra que le transfert de gènes observé par Lederberg et Tatum s’effectuait dans un sens déterminé.
Il émit donc l’hypothèse de la présence d’un facteur de fertilité (F) dans les bactéries donatrices.