Cours 6: Génétique bactérienne Flashcards
quelle est la différence entre transfert vertical et horizontal dans l’échange d’information générique chez les bactéries
- vertical: entre parent et descendant après la division cell
- horizontal: entre 2 b différentes
quels sont les 3 types d’échanges génétiques chex les b
- transformation
- conjugaison
- transduction
comment est ce que Frederick Griffith étudie/trouve la transformation bactérienne
Étudie le transfert de la virulence de la bactérie pathogène Streptococcus pneumoniae
quels sont les 3 principes de l’expérience de Griffith sur la transformation
A. Types morphologiques de pneumocoques (S et R)
B. Transformation des pneumocoques de forme R en pneumocoques de forme S
C. Agent transformant: l’ADN
selon l’expérience de Griffith, quels sont les 2 types morphologiuqes de pneumocoques (A)
- sauvage encapsulé et virulents (forme S): capsule sont virulents et forment des colonies lisses
- mutants non capsulés non virulents (forme R): mutants sans capsule sont pas virulents et forment colonies avec contour dentelé
de quoi consiste la partie de l’expérience de Griffith sur la transformation: transformation de forme R en forme S
- souris inoculées avec S virulent mais morts et R non virulents, les souris meurent et des S virulents vivants sont retrouvés
- DONC débris de S non vivants transforment R en forme S d’ou vient la TRANSFORMATION
dans l’Expérience de Griffith sur la transformation, qu’est ce qu’il considère être l’Agent transformant
- ADN est la seule classe de mol qui transforme colonies R en colonies S; prot et lipides ont pas de pouvoir de transformation
- preuve que substance de hérédité est ADN
qu’est ce que la transformation bactérienne
processus ou b receveuse absorbe ADN nu libéré dans milieu par lyse de b donneuse; fragments d’ADN absorbés peuvent se recombiner au chromosome de b réceptrice et produire transformants
qu’est ce que la compétence bactérienne associée à la transformation
aptitude de certaines b à absorber fragments d’ADN libre et les incorporer au génome
quels sont les 4 facteurs qui peuvent influencer la compétence des b qui font la transformation
- espèce b
- phase de croissance
- milieux de culture
- changement rapide de température
quelles sont les 4 étapes de la transformation b
- absorption de ADN par b réceptrice
- entrée de ADN simple brin
- recombinaison homologue dans b réceptrice avec génome de b donneuse
- nouvelle b transformée (transformant ou recombinant)
pour quoi est ce que le transformation b est importante
pour génie génétique / clonage
comment J. Lederberg et E Tatum ont fait pour trouver la conjugaison b
- ont utilisé 2 souches auxotrophes avec plusieurs exigences nutritionnelles
- ont fait des géloses avec souche A, B et mélange
- résultats:
1. groupe témoin: aucune croissance sur A ou B
2. groupe exp./mélange: colonies visibles avec A et B
DONC colonies prototrophes car capables de pousser sur milieu minimal sans besoins nutritifs dont les souches ont besoin DONC b sur le mélange sont b recombinante résultant de échange de mat génétique entre les 2 souches
quelles sont les 3 caractéristiques essentielles à la conjugaison
- Nécessite un contact physique entre les bactéries avec pili
- Présence d’un facteur de fertilité (F) dans les bactéries donneuses (donc F+ sont b donneuses)
- Transfert linéaire de l’ADN (plasmide ou chromosome) de la bactérie donneuse dans la bactériereceveuseF-
pour quoi est ce que le contact physique entre 2 b est nécessaire pour faire la conjugaison b
contact physique entre les deux souches est essentiel pour produire des bactéries prototrophes (recombinants)
par quoi se fait le contact physique entre 2 b pour la conjuaison b
pili sexuel fait par la b donneuse vers la b receveuse
qu’est ce que la présence de facteur de fertilité des b donneuse montre
montre que transfert de gênes ou facteur de fertilité se fait dans sens déterminé; les b donneuses ont le facteur de fertilité (F)
V/F: les b receveuses n’ont pas de facteur de fertilité
V: sont F-; sans facteur de fertilité
que se passe-t-il entre les b F+ et F- pendant la conjugaison
F+ x F-, les descendants ne sont que rarement modifiés dans leur auxotrophie, mais les souches F- deviennent fréquemment F+
ou se trouve le facteur de fertilité des b F+
sur la plasmide
que se passe-t-il lors de la conjugaison entre une b Hfr et F-
bactéries donneuses transferts des gènes chromosomiques avec une grande efficacité, mais ne transforment pas les bactéries receveuses en cellule F+. (croissement Hfr x F- : recombinants bactériens)
ou se trouve le facteur de fertilité F sur les Hfr
intégré dans le chromosome bactérien à des sites spécifiques
que se passe-t-il lors de la conjugaison entre b donneuse F’ et F-
- plasmide fasse une erreur d’excision et emporte une portion du chromosome. On l’appelle alors le plasmide F’ car il est génétiquement distinct du plasmide F
- descendants F- deviennent souvent F+et intègrent ADN ecisé avec le Hfr
de quoi est issu F’
issu de l’excision d’un Hfr et d’ADN chromosomique
sur quoi est le facteur de fertilité dans les b F’
Facteur de fertilité F’ est sur un plasmide
en quoi consiste le transfert linéaire de ADN de la conjuaison b
Transfert linéaire de l’ADN (plasmide ou chromosome) de la bactérie donneuse dans la bactérie receveuse F- (chromosome de Hfr ou plasmide de F+ et F’ est transféré à F- de facon linéaire à partir d’un point spécifique: origine de transfert (O))
qu’Est ce que le plasmide F
- Structure générale du plasmide F (plasmide conjugatif)
- plasmide F est une petite molécule d’ADN bicaténaire circulaire de 95-100 kpb, extra ou intrachomosomique (épisome), autoréplicable et autotransférable
qu’Est ce que l’épisome
- Plasmide libre ou intégré au chromosome de l’hôte
- Élément génétique susceptible de se répliquer dans l’un des deux
quels sont les 2 états possibles de épisome
1) Intégré au chromosome de la cellule hôte (Hfr) 2) Libre dans le cytoplasme : plasmide F (F+)
quels sont les 6 principaux types de plasmides
- Plasmide F: Facteur de fertilité (Escherichia, Pseudomonas, Staphylococcus,…)
- Plasmide R: Résistance aux antibiotiques et autres inhibiteurs…
- Plasmide Col: Production et résistance aux bactériocines (colicine)
- Plasmide de virulence: enterotoxines, invasion, antigènes,…
- Production d’antibiotique (Streptomycine)
- Plasmide métabolique: dégradation de substances inhabituelles,…
V/F: les plasmides peuvent être conjuagtifs
V: transférables d’une bactérie à une autre durant une conjugaison promue ou non par un autre plasmide
en quoi consiste le mécanisme de la conjuagaison
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)
quels sont les 2 types de transfert génétique de la conjuaison
transfert génétique horizontal ou latéral
qu’Est ce que la méthode de cartographie du chromosome b de la conjuaison (4 principes)
- Croisement Hfr x F-
- Échantillons prélevés à intervalles de temps réguliers
- Agitation courte mais violente (inhibition du transfert: conjugaison interrompue)
- Étalement sur des milieux sélectifs différents permettant de dénombrer différents types de recombinants bactériens (conjugants)
V/F: la vitesse de transfert de ADN dans conjuaison varie selon le type de b
F: presque constant
qu’est ce que la vitesse constante de transfert d’ADN dans la conjuaison indique
temps d’entrée des marqueurs génétiques donne une idée exacte de la distance relative (en unité de temps) qui les sépare
de quoi est faite la cartogrphie de E coli
divisée en 100 minutes, chaque minute correspondant à environ 20 loci
par convention comment est placé le zéro sur une cartographie
position 0 (zéro) se situe au locus thr de la souche HfrH (Hayes) et la direction du transfert s’effectue dans le sens horaire
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 et pouvant se retrouver sous deux
stades: intracellulaire et extracellulaire
* Les phages sont des parasites intracellulaires obligatoires
quels sont les 2 types de bactériophages
A) Phages virulents (cycle lytique): phages qui lysent tt les b qu’ils infectent
B) Phages tempérés (cycle lytique ou cycle lysogénique): peut se comporter comme phage virulent et suivre cycle lytique ou rester à état latent dans b hôte (cycle lysogénique)
qu’est ce qu’un prophage
- Forme latente du génome viral qui réside dans l’hôte sans le détruire
comment est ce que l’ADN du phage lambda s’intègre à ADN de E coli
ADN du phage lambda s’intègre par recombinaison dans un site spécifique du chromosome d’ E. coli et y demeure dans un état passif (prophage)
qu’est ce que des b lysogènes
*Bactéries qui possèdent et transmettent à leur descendance le pouvoir de produire des phages en absence d’infection (elles possèdent l’ADN du phage)
quelles sont les 5 étapes du cycle lytiques des bactériophages
- Attachement du phage sur cell hôte
- Pénétration du phage et intégration d’ADN dans cell hôte
- Synthèse du génome virale et des prot dans cell hote
- Assemblage des nouveaux phages
- Libération des nouveaux phages
quelle est l’Action des bactériophages sur les b/leur croissance avec cycles lytiques ou lysogéniques
- cycle lytique: Destruction rapide des bactéries, inhibant leur croissance
- cycle lysogénique: Intégration du phage sans tuer la bactérie, avec une croissance normale jusqu’à une éventuelle lyse
qu’Est ce que la transduction b
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 2 types de transduction
- généralisée
- spécialisée
quel est le type de transfert génétique fait pendant la transduction
- horizontal ou latéral
qu’est ce que la transduction généralisée
Transduction dans laquelle les phages tempérés ou virulents transportent un exogénote bactérien qui peut correspondre à n’importe quel fragment du chromosome de b donneuse
quelles sont les 2 étapes de la cinétique de la transduction généralisée
- Transfert de marqueurs génétiques de la donneuse à la receveuse par l’entremise d’unvecteurphagique
- Recombinaison de ces marqueurs au génome de la bactérie receveuse
quelles sont les 4 étapes de la transduction généralisée
- Infection phagique des b donneuses
- Erreur lors de assemblage des phages/encapsidation (pendant encapsidation du génome phagique, court fragment d’ADN peut être encapsidé par erreur dans tête phagique et forme phage transducteur)
- Lyse des b donneuses et libération de phages normaux et transducteurs
- Infections des b réceptrices par phages normaux et transducteurs
V/F: pendant transduction généralisée, ce sont les majorité des phages qui possèdent seulement de l’ADN bactérien dans leur capside (Phage transducteurs)
F: la minorité <1%
comment est ADN des phages transducteurs
ne contiennent pas d’ADN viral !
qu’est ce que l’infection par phage transducteur lors de transduction généralisée produit
infection d’une bactérie par un phage transducteur (incapable de lyser la bactérie) produira un transductant (après intégration de l’ADN par recombinaison dans le génome de la bactérie réceptrice) car ADN non virale
qu’est ce que la 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
quelles sont les 5 grandes étapes de cinétiques des transductions spécialisées
- Libération du prophage du chromosome d’une b sauvage lysogène donneuse
- Erreur d’excision du prophage suite à clivage incorrecte; produit fragments hybrides d’ADN (ADN phagique + b) mais avec enzymes phagiques spécifiques, excision normale; production de génome phagique et génome b intact
- Lyse des bactéries donneuses et libération des phages normaux et des phages défectifs (minorité sont transducteurs)
- Infection de bactéries receveuses par des phages normaux/défectifs
- Recombinaison homologue de l’ADN transduit au génome de la bactérie receveuse (transductant)
que se passe-t-il pendant la transduction spécialisée lors de certaines conditions de culture
le prophage est suseptible à son excision du chromosome b
quelle est la différence entre une conjuagaison entre cell donneuse avec plasmide ou plasmide intégré
- plasmide: plasmide transféré ou complet et est libre dans cytoplasme
- plasmide intégré: transfert du chromsome qui s’intègre à celui de b receveuse
