Cours 9 Flashcards

1
Q

Qu’à découvert Felix d’Hérelle?

A

Les bactériophages

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Q

Qui a découvert la péniciline?

A

Fleming

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3
Q

Quels sont les 2 types de résistances aux antibiotiques?

A

La résistance intrinsèque est une caractéristique naturelle de certaines bactéries, les rendant naturellement moins sensibles à certains antibiotiques. Plusieurs mécanismes contribuent à cette résistance intrinsèque:
● Perméabilité aux médicaments: Certaines bactéries possèdent une membrane externe imperméable à certains antibiotiques, empêchant ces derniers d’atteindre leur cible à l’intérieur de la cellule.
● Efflux: Les bactéries peuvent utiliser des pompes d’efflux pour expulser activement les antibiotiques hors de la cellule, réduisant ainsi leur concentration intracellulaire et leur efficacité.
● Dégradation: Certaines bactéries produisent des enzymes capables de dégrader les antibiotiques, les rendant inactifs.
● Augmentation des mutations génomiques: Certaines bactéries présentent un taux de mutation élevé, ce qui peut conduire à l’apparition de mutations conférant une résistance aux antibiotiques.

La résistance acquise survient lorsqu’une bactérie initialement sensible à un antibiotique développe une résistance au fil du temps. Cette acquisition de résistance est le plus souvent due au transfert horizontal de gènes de résistance provenant d’autres espèces bactériennes. Les principaux mécanismes de résistance acquise sont:
● Modification des cibles: Des mutations au niveau du site cible de l’antibiotique peuvent empêcher la liaison de l’antibiotique et son action.
● Inactivation des médicaments: Les bactéries peuvent produire des enzymes qui modifient chimiquement les antibiotiques, les rendant inactifs.
● Efflux: Comme pour la résistance intrinsèque, les pompes d’efflux peuvent également être acquises par les bactéries, leur permettant d’expulser les antibiotiques.

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4
Q

Qu’est-ce que le résistome?

A

Le résistome représente l’ensemble des gènes de résistance aux antibiotiques présents dans un environnement donné, que ce soit chez les bactéries pathogènes ou non pathogènes.

Les gènes de résistance présents dans l’environnement peuvent être transférés aux bactéries pathogènes, notamment par transfert horizontal de gènes.

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5
Q

Quelle est la différence entre phage virulent et phage tempéré?

A

Phage virulent: Un phage virulent, comme le phage T4, a un cycle de vie exclusivement lytique. Cela signifie qu’après avoir infecté une bactérie, il se réplique rapidement, produit de nouveaux virions (particules virales) et provoque la LYSE de la cellule hôte.

Phage tempéré: Un phage tempéré, en revanche, peut établir une association stable avec son hôte, un état appelé lysogénie. Pendant cette phase de latence, l’ADN du phage, appelé prophage, se réplique en synchronisation avec le chromosome bactérien, soit sous forme d’épisome (ex: phage P1), soit en s’intégrant directement dans le chromosome bactérien (ex: phage λ)

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6
Q

Décrit le flux de carbone dans l’océan, en mettant l’accent sur le rôle de la matière organique et des virus.

A

POM (matière organique particulaire) les niveaux
trophiques des bactéries aux protozoaires, au
zooplancton, aux poissons et aux organismes de plus
grande taille.

La MOD (matière organique dissoute) est le plus
grand réservoir de carbone dans l’océan, qui n’est
disponible que pour les bactéries.

Shunt viral: Les virus marins jouent un rôle crucial dans le recyclage du carbone dissous. En infectant et en lysant les bactéries, les virus libèrent le carbone organique stocké dans les cellules bactériennes sous forme de MOD. Ce processus, appelé shunt viral, empêche le carbone de remonter la chaîne alimentaire traditionnelle et le rend à nouveau disponible pour les bactéries.

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7
Q

Ou se trouve le plus de particules virales? 87%

A

Sédiments

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8
Q

Pourquoi est-ce difficile de classer les PHAGES?

A

Contrairement à d’autres organismes, il n’existe aucun gène ou protéine universellement présent dans tous les génomes de phage. Cela rend impossible la construction d’un arbre phylogénétique englobant l’ensemble des phages, comme on peut le faire pour les bactéries ou les eucaryotes, en utilisant un gène marqueur commun, comme l’ARNr 16S pour les bactéries.

Les phages présentent une grande diversité morphologique, observable par microscopie électronique. Cependant, cette diversité morphologique ne reflète pas l’énorme diversité génétique des phages

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9
Q

Qu’est-ce que le clustering?

A

Le ‘clustering’ est une méthode de classification des phages basée sur la similarité de leurs génomes. Les phages présentant un haut degré de similarité génomique sont regroupés en clusters.

50% famille
70% genre
95% espèce

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10
Q

Explique le concept de moisaicisme

A

La phylogénie, l’étude des relations évolutives entre les organismes, est complexifiée chez les phages par le phénomène de mosaïcisme génomique.

Le mosaïcisme se traduit par une rupture de synténie, c’est-à-dire que l’ordre des gènes sur le génome du phage n’est pas conservé par rapport à un ancêtre commun. Ce phénomène est causé par l’acquisition de gènes provenant de phages phylogénétiquement éloignés.

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11
Q

Les virus ont une origine polyphylétique. Qu’est-ce que cela signifie?

A

Les virus auraient une origine polyphylétique, c’est-à-dire qu’ils auraient émergé à plusieurs reprises au cours de l’évolution, à partir de différents ancêtres cellulaires. Cette hypothèse est en CONTRASTE avec l’origine monophylétique des eucaryotes, qui partagent tous un ancêtre commun unique.

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12
Q

Explique la théorie kill the winner pour la diversité bactérienne causée par les phages

A

Cette hypothèse repose sur l’idée que les phages ciblent préférentiellement les bactéries les plus abondantes et les plus actives métaboliquement, c’est-à-dire les “gagnants” de la compétition pour les ressources. En éliminant sélectivement ces bactéries dominantes, les phages créent un espace pour que d’autres espèces bactériennes, moins compétitives en leur absence, puissent se développer.

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13
Q

Explique l’hypothèse de la reine rouge

A

Selon l’hypothèse de la Reine Rouge, l’interaction antagoniste entre phages et bactéries conduit à :

Variation Continue: Les bactéries développent constamment de nouveaux mécanismes de résistance pour échapper à l’infection par les phages. En parallèle, les phages s’adaptent en permanence pour contourner ces résistances

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14
Q

QU’est-ce que le blocage de l’adsorption par le bactéries?

A

Le blocage de l’adsorption est un mécanisme clé de la résistance bactérienne contre l’infection par les phages.

Si le phage ne peut pas s’adsorber, il ne peut pas injecter son matériel génétique dans la bactérie et l’infection est avortée.

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15
Q

Pourquoi Plusieurs Ilots de Défense chez les bactéries ?

A
  • Pour se défendre contre une grande variété de phages
  • Parce que les phages s’adaptent vite à la résistance
    bactérienne
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16
Q

Pourquoi il y a un taux élevé de gain et perte d’ilots de défense?

A

Désavantage en Absence de Pression d’Infection: Maintenir un grand nombre d’îlots de défense peut représenter un coût métabolique pour les bactéries. En absence de phages, les bactéries sans îlots de défense auront un avantage sélectif car elles n’ont pas à supporter ce coût.

17
Q

Qu’est-ce que la pan-immunité?

A

La pan-immunité est un concept qui décrit comment les systèmes de défense anti-phage, souvent portés par des éléments génétiques mobiles (MGE), peuvent être partagés au sein d’une population bactérienne.

Les bactéries font face à une pression constante de la part des phages, ce qui les oblige à développer des mécanismes de défense.
Ces mécanismes de défense peuvent être coûteux en termes de fitness en l’absence de phages.
Le partage de ces systèmes de défense au sein de la population permet de réduire le coût individuel de la résistance tout en maintenant une protection collective.
Ce partage est facilité par le transfert horizontal de gènes (HGT) via les MGE

18
Q

Explique les spectres d’hote de la dynamique évolutive entre bactéries et phages.

A

Spécialistes : Ces phages ont évolué pour infecter efficacement un groupe restreint de bactéries, souvent au sein d’un même clade ou genre. Leur succès repose sur une adaptation fine aux mécanismes de défense spécifiques de leurs hôtes.

Généralistes : À l’inverse, les généralistes peuvent infecter une gamme plus large de bactéries, traversant les frontières de clades et de genres.

19
Q

Comment se nomme l’outil de bio-informatique utilisé pour le clustering des phages?

A

VIRIDIC

20
Q

Quels méchanismes sont utilisés par les phages et les bactéries Vibrio crassostreae?

A

Les bactéries V5, un clade de V. crassostreae, possèdent un système de défense basé sur la phosphorylation de l’ADN, un processus qui modifie chimiquement l’ADN bactérien.

Les phages rouges, capables d’infecter les bactéries V5 malgré le système Dnd, possèdent une enzyme appelée PAPS méthylase

L’hypothèse avancée dans les sources est que la phosphothionation de l’ADN phagique par la PAPS méthylase agit comme un mécanisme de contre-défense contre le système de restriction Dnd des bactéries V5.

21
Q

Qu’est-ce qu’un rétron?

A

Les rétrons sont des éléments génétiques mobiles (MGE) présents dans de nombreux génomes bactériens. Ils codent pour une transcriptase inverse (RT)

le rétron est corrélé à une résistance accrue aux phages chez V. crassostreae.

L’une des pistes de recherche prometteuses concerne une exonucléase potentielle associée au rétron. Cette enzyme pourrait dégrader l’ADN des phages, contribuant ainsi à la résistance.

22
Q

Explique les concepts de sympatrie et allopatrie

A

En sympatrie, la pression de sélection exercée par les phages sur les bactéries est constante. Les bactéries développent des mécanismes de défense spécifiques pour résister aux phages présents dans leur environnement. En retour, les phages évoluent pour contourner ces défenses, ce qui conduit à une spécialisation accrue.

En allopatrie, l’absence de contact direct entre les phages et un clade spécifique de V. crassostreae réduit la pression de sélection.
● Les bactéries peuvent perdre certains mécanismes de défense devenus inutiles et coûteux en énergie.
● Les phages, n’étant pas confrontés à des défenses spécifiques, peuvent conserver un spectre d’hôtes plus large.

23
Q

Quelle est la différence entre les méchanismes de défense/adaptation des bactéries/phages in vitro vs in vivo?

A

In vitro (mutation): En laboratoire, l’évolution des bactéries et des phages est principalement due à l’accumulation de mutations aléatoires dans leur génome.

In natura (THG): Dans les environnements naturels, le THG joue un rôle majeur dans l’évolution des bactéries et des phages. Le THG permet l’acquisition rapide de nouveaux gènes ou groupes de gènes provenant d’autres organismes, y compris d’autres bactéries ou phages. Ces gènes peuvent conférer immédiatement un avantage sélectif, comme une résistance à un phage ou la capacité à infecter un nouvel hôte.

24
Q

Qu’est-ce qu’un satellite de phage?

A

Les satellites de phages sont de petits éléments génétiques qui dépendent des phages “auxiliaires” pour leur réplication et leur propagation. Ils peuvent être considérés comme des parasites de phages.

25
Q

Qu’est-ce qu’un PICMI?

A

Phage Inducible Chromosomal Minimalist Island. Il s’agit d’un élément génétique mobile qui s’intègre dans le chromosome de la bactérie hôte et est activé par l’infection d’un phage auxiliaire.

26
Q

Comment est-ce que le phage utilise PICMI lors de l’infection d’une bactérie?

A

PICMI₁₁₅ est comme une boîte à outils génétique que le phage utilise.

int aide à l’intégration et à l’excision de l’ADN phagique.
D’autres gènes (comme alpA, prim, etc.) participent à la multiplication du phage.

27
Q

Vrai/faux PICMI peut etre transmi par transduction

A

Vrai

28
Q

Quels gènes sont implqués dans l’activation de PICMI? Protéines?

A

Le phage 115 code pour un régulateur qui initie le processus d’activation du PICMI115.
Ce régulateur induit l’expression des protéines précoces du phage, essentielles à l’activation et à la réplication du PICMI115. Parmi ces protéines précoces, on retrouve AlpA, UP1 et Prim.

Les sources mentionnent spécifiquement trois gènes du PICMI115 qui pourraient être impliqués dans son activation:

alpAint: code pour une intégrase.

prim: activé tôt lors de l’infection.

fis: code pour une protéine de liaison à l’ADN.

Les protéines précoces du phage 115, AlpA, UP1 et Prim, sont également essentielles à l’activation du PICMI115.

29
Q

Qu’est-ce que le système UP2 chez PICMI?

A

le gène UP2, présent dans certains PICMIs, code pour un nouveau système de défense antiphage.

Présence chez les Vibrionaceae: Les PICMIs sont retrouvés chez les bactéries de la famille des Vibrionaceae.

Impact de UP2: Environ 9% des combinaisons phage-bactérie sont affectées par la présence de UP2.