cours 7 Flashcards

1
Q

Quelle est la découverte d’Hérelle? Expliquer brièvement.

A
  • Il a mis en évidence un nouvel agent capable de détruire sélectivement les bactéries: le bactériophage
  • lors de l’épidémie de dysenterie (Shigelle): sur gélose, il y avait des plages claires où les bactéries avaient été tuées. sur lapin: ingestion des bactéries mais aucun développement de maladie
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2
Q

Qu’est-ce que la R aux AB intrinsèques? Et qu’est-ce qu’elle comprend?

A

elle dépend des caractéristiques
naturelles de la bactérie
comprends:
- la faible perméabilité membranaire aux AB
- l’efflux actif: expulsion des AB hors de la cellule
- dégradation enzymatique des AB
- augmentation des mutations génomiques, favorisant l’adaptation

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3
Q

Qu’est-ce que la R aux AB acquise? Et qu’est-ce qu’elle comprend?

A

Résulte de mutations ou du transfert horizontal de gènes entre bactéries
comprends:
- modification des cibles moléculaires des AB
- inactivation enzymatique des AB
- Efflux actif renforcé

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4
Q

Qui joue un rôle de médiateur dans la résistance aquise? Et quel est leur but?

A
  • les éléments génétiques mobiles (plasmide, transposon, intégrons)
  • facilite la propagation entre espèces et genres différents
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5
Q

Qu’est-ce que le résistome?

A
  • c’est le fait que l’environnement est une source majeure de gènes de R (présents dans la communauté micro naturelle)
  • les bactéries de l’enviro peuvent échanger avec les agents patho (transfert hori)
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6
Q

Que cause l’utilisation excessive d’AB en santé humaine, vetérinaire et agriculture?

A

favorise la persistance et la dissémination des souches R

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7
Q

Nommer quelques caractéristiques des phages (5)

A
  • virus omniprésent et diversifiés
  • retrouvé dans tous les biotopes, partout où il y a des bactéries (+++)
  • rôle fondamental dans les ecosystèmes, en régulant les population microbienne
    -génomes extrêmement varié, ADN ou ARN, simple ou double brin, circulaire ou linéaire
  • en général, très spécifique mais recherche pas sur car pas étudié en nature
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8
Q

Quels sont les deux grands types de phages?

A
  • virulents
  • tempérés
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9
Q

Qu’est-ce qu’un phage virulent?

A
  • se repliquent uniquement via le cycle lytique
  • infection –> détournement de la machinerie bactérienne –> production de nouveaux phages –> lyse de la bactérie et libération des virions
  • ex.: T2, T4 (E. coli)
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10
Q

Qu’est-ce qu’un phage tempéré?

A
  • peuvent entrer en phase lysogénique, établissant une association stable avec l’hôte
  • le génome viral peut rester sous forme d’épisome ou s’intégrer dans le chromo bactérien sous forme de prophage
  • en condition de stress, le prophage peut être réactivé et entrer dans le cycle lytique, entrainant la lyse bactérienne et la libération des virions
  • certains de ces phages sont capables d’une infection chronique: les virions sont sécrétés progressivement à travers la membrane sans lyser la cellule. Cela ralentit la croissance de l’hôte sans le tuer immédiatement.
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11
Q

De quoi dépend l’infection d’un phage?

A

de la présence d’un récepteur spécifique à la surface de la bactérie

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12
Q

Expliquer le mécanisme d’absorption du phage T4 (3 étapes).

A
  1. reconnaissance et fixation primaire: fibre de la queue du phage interagissent avec des récepteurs primaires, comme LPS ou porines
  2. fixation secondaire et ancrage: la plaque basale du phage se modifie, libérant les fibres courtes qui adhèrent aux récepteurs secondaires
  3. la gaine contractile se rétracte, propulsant le tube de la queue dans le périplasme. La membrane plasmique fusionne avec le tube, ouvrant un canal par lequel l’ADN viral est injecté dans le cytoplasme bactérien.
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13
Q

Quelles sont les 5 étapes clés du cycle lytique? Et expliquer brièvement.

A
  1. Éclipse
    - transcription des gènes précoces par l’ARN pol de l’hôte (génome est à l’intérieur de la cellule)
    - expression d’une exonucléase qui dégrade l’ADN bactérien et bloque ses gènes
    - réplication de l’ADN viral et mod épigénétique (pour ne pas être embêter par les e* de restriction de l’hôte
    - expression des gènes tardifs (capside, queue…)
  2. Latence
    - assemblage des prot virale: queue, fibre, plaque basale et formation de la capside
    - encapsidation de l’ADN et assemblage du virion
  3. Croissance et lyse
    - expression de gènes de lyse: Holine, perforation de la membrane plasmique. Endolysine, dégradation du peptidoglycane
  4. Entrée d’eau massive
    - éclatement de la cellule et libération des virions
  5. Burst size (nombre de particules par cellule)
    - 10 à +s centaines de virions par cellule infectée
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14
Q

Comment déterminer la dynamique d’absorption? Expliquer l’expérience.

A
  • On prend un tube et on incube des bactéries avec des phages à un MOI de 0,01 par exemple (cela veut dire qu’il y a un rapport de 1 phage pour 100 bactéries)
  • ensuite on ajoute du chloroforme et on centrifuge
  • après cela, il va rester des phages libres qui ne sont pas liés aux bactéries
  • en mettant sur gélose, on peut ensuite voir les plage de lyse selon le temps et la dilution
  • permet de déterminer si absobe et replique
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15
Q

Que veut dire MOI?

A
  • multiplicity of infection
  • nombre de phage / nombre de batéries hôtes
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16
Q

Comment déterminer la dynamique d’infection dans le cycle lytique? Expliquer expérience.

A
  • prend une solution MOI 0.01
  • on les laisse intéragir ensuite centri et deux lavages du culot
  • chaque bactérie est alors avec un phage
  • toutes les 10 min on fait une titration
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17
Q

Quelles sont les caractérisitques générales du phage lambda?

A
  • infecte principalement E.coli
  • génome: ADN double brin
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18
Q

Pour lambda, comment se fait l’entrée et circulation et le début de l’infection?

A

entrée et circulation:
- injection de l’ADN linéaire dans la cellule
- circulation via des extrémités cohésives (va devenir un cercle)
début de l’infection
- expression des gènes précorces immédiat
- décision entre latence et cercle lytique dépendant du rapport CII/Cro (deux régulateurs)

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19
Q

Pour lambda, expliquer les 3 étapes du cycle lytique.

A

Cro>CII
1. réplication
- réplication bidirectionnelle –> formation d’un épisome
- transition vers une réplication en cercle roulant (accumulation d’ADN viral)
2. expression des gènes viraux
- gènes précoces –> synthèse d’ADN et d’ARN viraux
- gènes tardifs –> production des protéines de structure
3. assemblage et lyse
- interaction site Cos/capside –> encapsidation du génome
- coupure en Cos –> maturation du virion
- assemblage final tête + queue
- lyse cellulaire et libération des nouveaux virions

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20
Q

Pour lambda, expliquer les 3 étapes du cycle lysogénique.

A

Cro<CII
1. intégration du prophage
- insettion entre les opérons Glactose et biotine.
- recombinaison site-spécifique entre attB (bactérie) et attB (phage). nécessite intégrase phagique + intégration Host Factor (IHF).
- génère une réplication des sites att (attL et attR)
2. maintien en lysogénie
- expression des gènes de latence
- répresseur CI bloque l’expression de l’intégrase et de Xis, empêchant l’excision
3. Induction et entrée en cycle lytique
- sous stress, activation de Xis et de l’intégrase
- recombinaison entre attL et attR –> excision du phage sous forme circulaire
- passage en réplication active et entrée en cycle lytique

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21
Q

Les promoteurs sont principalement dans les gènes précoces immédiats ou dans les gènes tardifs? Nommer deux promoteurs forts.

A
  • Dans les gènes précoces immédiats
  • PL et PR
22
Q

Dans les régions de promoteurs chevauchants, quels sont les deux répresseurs et qu’est-ce qu’ils répriment et dans quel cycle?

A
  • Répresseur C1: repression de cro, dans lysogénie
  • Répresseur Cro: repression de cl, dans le cycle lytique (ADN pol ne peut pas aller sur le promoteur car Cro est déjè là)
23
Q

Que produit cII? (+/- imp)

A
  • activation de PRE (super faible)
  • production d’antisens de cro
  • expression de cI
24
Q

Que produit cI? (+/- imp)

A

-active son promoteur
- reprime PR

25
Que permet le N, antiterminateur?
Permet de rallonger les transcrits (N, cII, recombinaison... et Cro, cII, O, P, Q vont dans un sens opposé.
26
Dans la lysogénie, qu'est-ce que l'induction de prophage? | Qu'est-ce qui induit la lyse
- réponse SOS (dommage de l'ADN, quand SOS est activé, il y a lyse du prophage) - Carences nutritives, mod pH, rayon X, UV - Substance chimique - Phage virulent c'est ces trucs qui induit naturellement la lyse
27
Quels sont les avantages à l'induction de prophage?
- induction uniquement lorsque les conditions sont favorables à la réplic des phages - protection contre la superinfection par d'autres phages - le prophage agit comme réservoir et contribue à la persistance des phages dans la population bactérienne
28
Quels sont les deux mécanismes sont à la base moléculaire de la décision lyse-lysogénie?
le quorum sensing et le système arbitrium (aimP) (c'est comme un quorum sensing mais pour les phages, quand il a bcp d'abitrium, les phages comprennent et arrête d'attaquer pour ne pas faire disparaitre la population et passent en mode lysogénique, donc au contraire, quand pas bcp d'arbitrium, c'est en phase lytique)
29
Quelles sont les 4 choses bizz qui peuvent se produire en nature?
- Pseudolysogénie :état intermédiaire où le phage n'est ni intégré, ni répliqué activement. Induit par des conditions environnementales défavorables (manque de nut) - infections chroniques: libération continue de phages sans lyser la cellule hôtes - état de porteur: coexistence de variants sensibles et résistants aux phages dans une population bactérienne - Inhibition de la lyse: lorsque +s phages infectent la même cellule, des mécanismes retardent la lyse. Les particules virales restent bloquées dans le cytoplame, ralentissant l'infection
30
qu'est-ce que la coévolution ? (lien avec diversité taxonomique que les phages peuvent infecter)
Le spectre d'hôte dépend de la capacité de la bactérie à évoluer des mécanismes de R ET du phage à s'adapter à cette R
31
Dans le mécanisme de R de la bactérie, l'adsoption, qu'est-ce que la modification ou suppression du récepteur?
- mutation du récepteur --> phage ne peut plus s'attacher - répression (phase variation) ou camouflage du récepteur --> réduit le coût sur la fitness tout en maintenant sa fonction
32
Dans le mécanisme de R de la bactérie, l'adsoption, qu'est-ce que le titrage par des vésicule membranaires?
- vésicules portant les récepteurs captent les phages, réduisant leur chance d'infecter une cellule viable
33
Dans le mécanisme de R de la bactérie, l'adsoption, qu'est-ce que le cas particulier de la transmission des récepteurs?
- les vésicules à double membrane peuvent fusionner avec une autre bactérie, lui transférant un récepteur - peut permettre au phage d'étendre son spectre d'hôte
34
Dans le mécanisme de R de la bactérie, l'adsoption, qu'est-ce que l'adaptation des phages à la résistance bactérienne?
- modification des protéines de reconnaissance: mutation du RBP --> permet de cibler un récepteur modifié. multicplication des RBP --> aug la capacité du phage à reconnaitre +s récepteurs - dégradation des barrières protectrices: production des dépolymérases --> dégradation des exopolysaccharides (EPS) protégeant la bactérie
35
Quels sont les 5 moyens de résistances de la bactérie (Adsoption)?
-la modification ou suppression du récepteur - le titrage par des vésicule membranaires - le cas particulier de la transmission des récepteurs - modification des protéines de reconnaissance - dégradation des barrières protectrices
36
Dans la R de la bactérie, que fait l'ihnibition de l'internalisation du génome du phage? Expliquer les systèmes.
-sysème d'exclusion de la surinfection chez T4 -mécanisme standard d'infection: - après attachament au récepteur bactérien, une prot de la membrane interne interne facilite l'infection de l'ADN phagique dans le cytoplasme système de protection contre la surinfection - protéine Imm --> bloque l'entrée de l'ADN du phage dans la cellule - protéine Sp --> inhibe le lysozyme T4 empêchant la dégradation du peptidoglycane et retardant la lyse bactérienne
37
Dans les mécanismes intracellulaires, qu'est-ce que le large répertoire de fonctions?
- inclut des nucléases, hélicases, protéases, kinases, ATPases, ... - interaction fréquente avec les acides nucléiques et domaines transmembranaires
38
Dans les mécanismes intracellulaires, qu'est-ce que représente la grande variabilité organisationnelle?
- certains sytème ne contiennent qu'un seul gène, d'autres plus de 5 - 78% des génomes bactériens possèdent au moins deux système de défense
39
Dans les mécanismes intracellulaires, qu'est-ce que représente l'architecture modulaire? | deux unités
- la plupart des systèmes sont composés de deux unités: 1. un capteur (sensor) --> détecte l'attaque 2. un effecteur --> neutralise le phage
40
Quels sont les rôle des capteurs (sensor)?
- détection d'acide nucléique - détection de protéine de phage: soit ptot essentielle à la repoduction du phage soit des prot de structure - suivi de l'intégrité de la machinerie cellulaire - autres mécanismes
41
Quels sont les rôles des effecteurs?
- dégradation de l'ADN - modification de constituants des acides nucléiques pour qu'ils ne soient pas utilisés par le phage - altération de la membrane (fait trou dans membrane, cellule se tue pour pas que le phage se propage et infecte les autres cellules)
42
Dans la restriction, modification (RM), quels sont les 3 acteurs pricipaux?
- R: restriction (endonucléase): coupe ADN au site spécifique, crée un bout cohésif et un bout franc - M: métylase: rend ADN insensible à son endonucléase - S: spécificité: permet de passer l'endonucléase à un site donné
43
Qu'est-ce que le CRISPR? Quelles sont ses 3 étapes?
- un système naturel de défense immunitaire présent chez les bactéries et les archées. Il leur permet de se protéger contre les infections virales en gardant une mémoire génétique des virus qu'elles ont rencontrés. - 3 étapes: adaptation, expression et interférence
44
Est-ce que CRISPR peut être porté par un phage? Expliquer.
- Oui - pour se battre contre un système de défense - les phages peuvent aussi transférer ce système à d'autres bactéries qu'ils infectent et ainsi protéger l'hôte.
45
Qu'est-ce que l'infection abortive (abi)? Nommer ce que ces systèmes bloquent.
- caractérisé par une entrée du phage qui n'est pas suivi par la production d'une progénie et conduit quand même au suicide de la cellule, de cette manière, la cellule protège les autres membres de la population. les systèmes connus bloquent des mécanisme clés comme la réplication, la transcription, la traduction et l'encapsidation.
46
Quels sont les liens entre les systèmes de défense et les éléments génétiques mobiles?
- corrélation nbr de systèmes de défense et taille des génomes - corrélation nbr de systèmes et nbr de prophages - en générale, corrélation avec le nbr d'éléments génétiques mobiles
47
Quelle est la mobilité des ilots de défense?
Les grands ilots portant de nombreux systèmes de défense mais dont le mécanisme de transfert n'est pas connu
48
Est-ce qu'il existe des parasites de phages?
Oui
49
Est-ce que la R de la bactérie est un rôle clé dans l'évolution microbienne?
oui, les phages sont un moteur majeur de l'évolution
50
Comment les phages peuvent aider dans des traitements thérapeutiques?
- face à la R aux AB, la phagothérapie devient une option viable. - Comprendre l'émergence de R aux phages est essentiel pour garantir l'efficacité des traitements
51
Pourquoi les mécanismes de défense bactériens sont exploités dans les exploitation industrielles et biotechnologiques?
- pour l'édition génomique (CRISPR) - diagnostic moléculaire