Examen 2 Flashcards
Les bactéries communiquent entre eux, vrai ou faux?
vrai
Comment les bactéries communiquent-elles entre elles?
Via des molécules qui agissent sur la signalisation cellulaire, autoinducteur
Définition du Quorum sensing (QS) (3 aspects)
Nombre minimum de mo dans un volume donné pour initier des actions concertées
Systèmes de détection leur permettant de mesurer leur concentration et de se communiquer cette information
Permet d’adopter certains comportements et/ou de s’agréger en biofilms
Environ combien de pourcent de bactéries seraient sous contrôle du QS?
5-25%
Il y a qu’un seule type de molécules de signalisation, vrai ou faux
faux, il y a plusieurs type classes de ces molécules
Les réponses des molécules de signal varient selon la molécule, vrai ou faux
vrai (selon la nature et le contexte)
Concernant les molécules de signalisation, les molécules et les mécanismes sont semblables entre les Gram + et les Gram -, vrai ou faux
faux, mécanismes et molécules différents
Conditions pour être une molécule de QS (4)
Production durant des stades spécifiques de la croissance
Signal s’accumule dans le milieu et est détecté par des récepteurs spécifiques
L’atteinte d’une concentration seuil génère une réponse concertée
La réponse est plus importante que celle qui est nécessaire pour métaboliser la molécule signal
Est-ce qu’une molécule comme l’O2 ou le pyruvate pourrait être des exemples de molécules de QS? Justifiez
Non puisque ce sont des molécules non spécifiques.
Comment se nomme une des molécules e signalisation dans les bactéries à Gram -
Homosérines lactones (HSL)
La communication se fait entre les bactéries, mais aussi entre _______
les bactéries et leur hôte
Le HSL est caractérisée comme une molécule ______
auto-inducteur, messagers
Lors que la concentration de HSl augmente, il y a formation d’un ______ ou modification d’un _________ de ________
complexe
facteur de transcription
Quelle est la conséquence du point plus haute pour le HSL?
Activation de gènes
Quelle est l’allure général des HSL?
Groupement lactone avec une chaîne de lactone
Quelle est la caractéristique qui est reliée à la structure des HSL?
hydrophobe
capacité de traverser la bicouche lipidique
Description du processus des molécules de signalisation dans les bactéries Gram -
La réponse se produit lorsque la concentration de ces molécules est élevée
les molécules se lient aux récepteurs formant ainsi un complexe
Activation du gène –> régulation du gène –> transcription –> traduction –> effet de la protéine ressentie
Les bactéries à Gram + ont aussi des protéines de signalisation de type HSL, vrai ou faux? Justifiez
Faux, ils ont plutôt de courts peptides sauf exception
Combien a-t-il de mécanismes pour les molécules de signalisation des bactéries Gram +? Leur nom?
2, Autoinducer peptide (AIP) Internalisation via des effecteurs intracellulaires
Description de l’autoinducer peptides (AIP)
Formation du peptide de la même façon que HSL (récepteur –> régule transcription –> traduction)
Le peptide va ensuite se lier sur His kinase
Induction d’une cascade de phosphorylation
Agit sur la transcription via l’ARN polymérase III
Régulation de certains gènes par son activité (opéron)
Quelle est la propriété des peptides de signalisation des Gram + en lien avec sa conformation
hydrophile
ne traverse pas à travers la bicouche lipidique
Plusieurs protéines différentes sont impliquées dans le mécanisme AIP, vrai ou faux
vrai
Expliquer le mécanisme 2 : internalisation via des effecteurs intracellulaires (Gram +)
Le peptide phéromone agit directement sur les ribosomes afin d’augmenter l’efficacité de la traduction
En quoi le Qs est-il complexe?
Décrire les deux systèmes
1) plusieurs molécules HSL peuvent activer le même système
1) Deux systèmes se complémentent : le premier produit des molécules pour le deuxième
Quels sont les quatre principales implications du QS dans la cellule?
bioluminescence
essaimage
formation de biofilms
pathogenèse
Expliquez le concept de bioluminescence via le QS
les bactérie vivent en association avec la sèche (poisson)
accumulation de la bactérie dans l’organe de la sèche
Perte de la flagelle une fois dans la membrane (incapable de sortir)
Production de lumière décrit ici : activateur transcriptionnel –> luxR activé par autoinducteur –> transcription de l’opéron lux –> production de lumière
N’importe quelle bactérie qui produit une molécule de signalisation est nécessaire pour que l’association sèche-bactérie fonctionne et qu’il y ait production de lumière, vrai ou faux
faux : on a besoin de la bonne bactérie qui produit la bonne molécule pour la signalisation (association fonctionne)
Pourquoi la sèche produit de la lumière?
Illusion des reflets de la lune sur l’eau
accumulation des bactéries dans le jour lors de son camouflage
fluorescence la nuit (reflet)
éjection des bactéries à la fin de la nuit et retourne se camoufler
accumulation des bactéries
et ainsi de suite!
Description de l’essaimage et QS
Comportement coordonnés
Cellules en périphérie d’une colonie se transforment (expression de gènes) sous l’action des HSL : s’allonge, flagelle, surfactant (traction par ce composé qui rend la surface glissante)
Se déplace en gang
Description du QS dans les biofilms
Atteinte de concentrations cellulaires beaucoup plus élevées
HSL présentes dans les biofilms à la surface de rochers immergés aussi bien que dans les biofilms de cathéters urétaux
réactions beaucoup plus efficaces dans les biofilms
Différence entre Pseudomonas aeruginosa mutant et sauvage en ce qui concerne la formation du biofilm (mutation dans le système las)
mutant: plats non différentiés
sauvage: pourvus de microcolonies séparées par des canaux
Quel système est nécessaire au développement de la structure d’un biofilm
système las
Plus de 60% des _________ impliqueraient des biofilms
infections microbiennes
Les antibiotiques pourraient agir comme des ______ ou des _______ de la signalisation en ce qui concerne les biofilms. Ces derniers permettraient de ____ ou de _______ les communication s
activateurs
inhibiteurs
traiter
couper
Décrire un antibiotique qui prolongerait l’effet/diminuerait l’effet
lien non covalent
si on diminue la constante d’association, le lien serait moins important
On peut créer des molécules semblables pour avoir une réponse plus longue
Les plantes et les champignons détectent les _______ bactériennes et utilisent des _____ _______ pour interférer avec le QS bactérien
HSL
médiateurs chimiques
Pourquoi les plantes ont avantage à s’associer avec les bactéries
Les bactéries ont un effet sur les bactéries autour, mais aussi sur les plante pour leur croissance, leur feuillage.
Protection contre infections
Nommez une molécule qui inhibe le QS, décrire comment on fait pour remarquer cette inhibition sur une gélose
furanones halogénées
pas d’essaimage, d’augmentation de la biomasse bactérienne
à retenir
Les furanones inhibe l’infection de souris
Mais toxique pour l’humain
Vrai ou faux, les inhibiteurs du QS inhibe la croissance comme un antibiotique
faux, il inhibe les facteurs de virulence (désarmement de la bactérie)
bloque l’action du QS (exemple: production facteurs de virulence, essaimage)
On remarque le phénomène de QS que chez les bactéries, vrai ou faux
faux, parmi toutes les espèces même les humains
Nommez des facteurs influencés par le QS
essaimage virulence toxines production de matrice extracellulaire gènes nécessaires à la symbiose
Le contrôle du QS est une avenue alléchante pour ________
traiter les infections
Qu’est ce que des molécules de QS «quasi universelles»?
qui ont un effet sur plusieurs espèces bactériennes
La meilleure façon d’élucider et de comprendre les rôles des microorganismes dans un environnement respectif est de les sortir de cet environnement et de les cultiver en laboratoire, vrai ou faux
faux
Comment a appelé Paracelsus au Moyen Âge la première ‘‘chose’’ qui pouvait ressembler à une matrice de polysaccharides extracellulaires?
mucilagino
Qui aurait regarder en premier au microscope des biofilms provenant de ses dents?
Leeuwenhoek
Qu’est-ce qu’on s’est rendu compte concernant le taux d’utilisation des substrats dans le domaine des biofilms?
le taux est beaucoup plus élevé pour les cellules planctoniques que sessiles.
Quel type de microscopie a permis de regarder en profondeur les biofilms? Quel est l’avantage
microscopie confocale à balayage laser
utilisation de fluorochromes
éliminer la lumière provenant des plans défocalisés qui parasitent la plan focal
Physiquement, de quoi à l’air un biofilm
hétérogène
micro-colonies
matrice de polysaccharides
canaux et pores permettant une espèce d’irrigation du biofilm
Quel méthode/technique a permis de mettre en évidence des concepts comme la distribution de l’oxygène, les gradients de pH et les différents activités métaboliques présentes dans un biofilms
micro-électrodes
sondes fluorescentes
Quels sont les deux modes de croissance ou de développement des mo, description
planctonique: liberté, sans association, sans adhérence à un support solide, la plupart sont capables de vivre ainsi
sessile: mais en milieu naturel, cette forme est la plus populaire
Nommer des avantages pour les mo de vivre en biofilms
protection contre l’environnement et les prédateurs
résistances aux antibiotiques, biocides
environnement hospitalier
plus grande inertie face aux changements
coopération
métabolisme syntropique
facilité à échanger horizontalement du matériel génétique
trapper de la nourriture disponible en faible concentration
gérer les déchets
diminution de la charge polluante dans les eaux usées
augmenter les rendements dans la récupération des métaux
en biotechnologies, augmenter la productivité
symbiose avec les racines des végétaux (augmente la productivité)
Où se retrouve les biofilms
eaux cristallines des lacs bouche système de bio-rémédiation des eaux usées tractus urinaire intestins prothèse
Les biofilms sont responsables de 65 à 80% des ________ chez l’humain
infections
Le film peut devenir un réservoir de _________
bactéries pathogènes
Environ 55% des bactéries vivent dans des biofilms, vrai ou faux
faux, 99%
Donner d’autres inconvénients des biofilms
diminution de la qualité de l’eau propre
corrosion accélérée
réduction des performances
détérioration des surfaces
Sous quelle forme peut se retrouver les biofilms
interface solide-liquide
interface air-eau
agrégats de cellules en suspensions (FLOCS)
sous forme sèche, déshydratée dans le sol
Quelles sont les 5 grandes étapes de la formation des biofilms
- attachement initial, réversible
- production de polysaccharides extracellulaires, stabiliser attachement initial, irréversibles
- formation de micro-colonies, initiation du développement
- maturation du biofilm
- essaimage
Explication des étapes 1 et 2 de la formation d’un biofilm
adsorption
s’accroche à la surface par hasard et grâce à des interactions favorables
régulations positives et négatives de nombreux gènes conduiront à un attachement irréversible
Adsorption des mo influencée par :
charge électrique de la surface des mo
forces de Van der Waals
attraction électrostatique entre la cellule et la surface
Facteurs à considérer dans le processus d’adsorption
Contribution de la surface d’implantation et de son conditionnement
propriétés hydrodynamiques du milieu liquide
caractéristiques de ce milieu liquide
différentes propriétés de surface des mo
Expliquer la contribution de la surface d’implantation et son conditionnement
meilleure lorsque rugueux
force de cisaillement moins grandes
surface de contact plus grande
meilleur sur des surfaces hydrophobes et non polaires
surface exposée dans un milieu humide (formation pellicule) = conditionnement des surfaces
De quoi est constitué la pellicule qui se forme sur une surface exposée à une surface liquide
dépend de l’environnement
très protéique pour les dents, mais moins riche et diversifié pour les Rocheuses
Explication des propriétés hydrodynamiques du milieu liquide
présence d’une zone particulière
région à l’extérieur caractérisée par la présence de turbulence
impaction dépend vitesses (faible vitesse –> zone
Nommer la zone dans laquelle la vitesse d’écoulement immédiatement adjacente à l’interface surface liquide est négligeable
couche frontière hydrodynamique
l’épaisseur de cette zone est ________ proportionnelle à la vitesse linéaire de la portion liquide
inversement
Explication des caractéristiques du milieu liquide (4) en ce qui concerne l’adhérence des mo à une surface
le pH quantité de nutriments disponibles force ionique température augmentation de la concentration de plusieurs cations --> réduction des forces de répulsion --> meilleur attachement au verre
Explication des propriétés des microorganismes en ce qui concerne leur adhérence à une surface (3)
hydrophobicité
présence de fimbriae et de flagelle
production de polysaccharides
Les bactéries sont chargées _______
négativement
Quelle structure des bactérie favorise l’hydrophobicité, comment?
fimbriae
contiennent une grande proportion d’AA hydrophobes
surmonter la répulsion électrostatique initiale
Quelles autres composantes de la composition de la surface des bactérie favorise l’adhérence? (2)
acides mycoliques
antigènes
fibrilles polymérique
Comment se nomme la structure des bactéries motrices qui permet une meilleure adhérence? Que permet-elle plus précisément?
flagelle
surmonter la répulsion électrostatique
L’augmentation de la température ne permet pas une meilleure adhérence à une surface, vrai ou faux
faux, augmente l’attachement
Que se passe-t-il lors de la formation des micro-colonies (étape 3)
liens stables cellules-cellules
contrôlée par la présence de nutriments adéquats
régulation génétique importante : expression d’une panoplie de nouvelles protéines
formation de pili : formation de micro-colonies sous certaines conditions environnementales
vrai ou faux, la seule propriété de pouvoir former un lien stable avec une surface n’est pas suffisante en soi pour permettre le développement de micro-colonies
vrai
COmment se nomme le type de mobilité des biofilms sur une surface
contraction décontraction
La formation des pili est-elle régulée? Si oui comment?
oui
par la présence d’acides tricarboxyliques (source de carbone préférée)
Description de la maturation (étape 4)
continuation de la croissance structure finale mature structure comprise dans un matrice de polysaccharides structures complexes canaux, pores
Que permet la structure complexe sous forme de canaux et de pores des biofilms
apport des nutriments
excrétion des déchets
redistribution des cellules loin de la surface
Le profil protéique des biofilms matures est le même que celui des cellules planctoniques, vrai ou faux
faux
Quel type de protéines se retrouvent que dans les cellules sessiles
du métabolisme
biosynthèse des phospholipides et des LPS
du transport membranaire et de l’excrétion
reliées à des mécanismes d’adaptation
reliées à des mécanismes de protection
Que remarque-t-on de différents dans l’ARN polymérase des cellules sessiles
facteurs sigma différent
stratégie de régulation transcriptionnelle fréquemment mise en œuvre en réponse à des changements de conditions de croissance ou d’état de développement
Le contrôle de l’épaisseur du biofilm se fait par _______
répression catabolique via un facteur de transcription
L’architecture des biofilms est hétérogène dans le ________ et dans l’_________
temps
espace
Description de l’essaimage (étape 6)
détachement
dispersion
Quel serait le facteur inducteur de l’essaimage des biofilms
baisse importante de la concentration en nutriments
augmentation de la vitesse d’écoulement
perte de cellules filles issues de cellules en croissance active
surexpression d’un gène conduisant à une dégradation de la structure du biofilm
Trois mécanismes de détachement
érosion: enlèvement continu de petite portions
mue: détachement rapide et massif
abrasion: collision des particules présentes dans la portion aqueuse avec le biofilm
Quel est le premier indice de la présence de biofilm?
matrice extracellulaire
La matrice d’EPS est dynamique et peut varier en fonction de différents paramètres _________
abiotiques
La cellule s’ajuste aux variations chimiques et physiques en sécrétant des ________ biologiques spécifiques
macromolécules
Quels sont les principaux constituants de la matrice d’EPS?
eps : exo polysaccharides
protéines
acides nucléiques
La quantité de le type d’eps varie en fonction de ? (2)
espèces
conditions environnementales
Les eps associés à la cellule sont désignés par le terme : ?
eps capsulaires
Les eps qui ne sont pas lié à la cellule forme un ?
mucus
Nommez deux exemples d’eps présentes dans la matrice extracellulaire des biofilms
alginate
adhésine intracellulaire polysaccharides (PIA)
Nommez certains rôles de PIA
hémagglutination
adhésion intracellulaire
augmentation de l’adhésion
pathogénie
Nommez des rôles/conséquences de l’alginate
forme mucoïde –> infection chronique pulmonaire
facteurs de virulence
augmentation de l’adhérence de la bactérie
protection contre antibiotiques
échapper au système immunitaire et à la phagocytose
Qu’est-ce qui régule la formation de PIA
gène de régulation
présence de glucose nécessaire
T, osmolarité, éthanol, sans O2, antibio –> augmente expression
Qu’est-ce qui régule la formation d’alginate
éthanol, manque de nutriments, augmentation osmolarité, moins d’O2 –> augmente expression
Quel type de caractère permet aux protéines de se lier à la matrice d’EPS?
caractère poly anionique
Nommez les deux classes de protéines présentes dans un biofilms
lectine
lyases/polysaccharases
Les lectines sont des protéines qui peuvent se lier aux sucres de façon ______
réversible
On retrouve les lectines chez (3)
mo
plantes
animaux
Comment les lectines contribuent à la virulence des bactéries?
production du biofilm
adhérence
effets pathogéniques
Vrai ou faux, les lectines sont habituellement associées aux structures de surface
vrai (pili, PG, mbr externe)
Fonctions des lectines
rapprochement d’espèces spécifiques
faciliter les interactions métaboliques
Quel est le rôle des lyases et polysaccharases
scinder les polysaccharides
régulation de l’élongation du polymère dans la biosynthèse de l’eps
utilisation de l’eps comme source de carbone et d’énergie
différencitation des cellules végétatives en cellules kystiques
moduler détachement des bactéries des biofilms
On croit que l’ADN présent dans l’EPS provient des vésicules membranaires ou des cellules lysées
vésicules
Rôle de l’ADN dans l’EPS
favorise un terrain fertile pour les transferts horizontaux de gènes
Contribution de la matrice d’EPS au développement et au fonctionnement du biofilm
attachement : positivement ou négativement
structure et architecture : réguler espacement, influence partition entre état planctonique et sessile
protection : physique, chimique, antimicrobiens, métaux libres, radicaux libres
pathogénie
Les microorganismes tirent leur énergie des _____
polluants
Lorsque les forces de cisaillement sont élevées, la structure est très _______
dense
Le transport du substrat dans les biofilms se fait par ______
diffusion
La cinétique des réactions à la surface dépend du ___________
flux du substrat
Les mo à croissance lente se retrouve en profondeur ou en surface
profondeur
Comment appelle-t-on une eau qui contient un concentration de donneurs d’électrons significatives?
eau biologiquement instable
Définition de l’encrassement
conséquences physiques
détérioration à cause d’une activité microbiologique (bactérienne)
baisse qualité de l’eau, baisse débit eau, dépôt rouges ou noirs
Quel est le principal type de bactérie retrouvée dans les puits/tuyaux encrassés
sufato-réductrices
Comment prévenir l’encrassement
chloration à forte dose (1-2 fois/an)
contrôle régulier des bactérie (sulfato-réductrices)
rénovation
Comment se nomme le phénomène relatif aux biofilms dans les milieux marins
biofouling
4 étapes du biofouling
fouling moléculaier
microfouling
macrofouling
détachement
Quel est l’écosystème le plus densément peuplé de la planète
microbiote intestinal
Quel type de mo retrouvons nous dans l’intestin (le principal?)
bactérie, le principal
archée
eucaryotes
les deux principaux phyla retrouvés dans l’intestin
Firmicutes (Gram +)
Bacteroidetes (Gram -)
La flore intestinal varie en fonction de l’_____ et les _______
âge
conditions
Comment nomme-t-on l’ensemble qui représente la composition de base du microbiote de l’intestin? Combien il y en a? Indépendant de?
entérotypes 3 géographie couleur de la peau état de santé diète à court termine
Il y a plus de génome humain que de génome dans l’intestin, vrai ou faux
faux
Pour les obèses, plus le microbiome est appauvri, plus les risques d’avoir des paramètres altérés sont élevés, vrai ou faux
vrai
moins de gènes
Quelle est la différence entre holobionte et hologénome
hôte et sa flore intestinale : holobionte
hologénome : génome de l’hôte et ceux de la flore intestinale
L’holobionte et l’hologénome agissent de _____ et fonctionnent comme une _______
Quels sont les aspects qui nous permettent de dire ceci (4)
concerte
seule entité biologique
raisons:
1. toutes les plantes et les animaux hébergent une microflore variée
2. le microbiote et son génome sont transmis fidèlement d’une génération à l’autre en compagnie du génome de l’hôte
3. Les symbiotes microbiens et l’hôte interagissent de façon à influence la physiologie et la santé de l’holobionte
4. Variation génétiques dans l’hologénome peuvent être apportées aussi bien par des modification du génome de l’hôte que du microbionte. Le micobiome peut s’ajuster rapidement et favoriser l’évolution de l’holobionte
Quelles types de fonctions a l’intestion
métaboliques
immunologiques
endocrinienne
Il y a t il un système nerveux intestinal?
oui
Comment analyser les bactéries présentes dans l’intestin
culture limitnte
méthodes moléculaires (PCR, métagénomique, métatranscriptomique, 16S, proétomique, séquençage)
Comment appelle-t-on des souris stériles nés par césarienne dans des conditions d’aseptie totale
souris anéxiques ou germ-free
Lorsqu’on ajoute une flore connue à des souris anéxiques, elle se nomme
souris gnotobiotes
Que contiennent les souris SPF (specific pathogen free)
flore intestinale diverse
Pourquoi utiliser un modèle murin
interventions impossibles chez l'humain même background génétique modèle d'études adaptés (CRISPR-Cas) peu dispendieux omnivore physiologie intestinale semblable à l'humain environnement contrôlé
Quels sont les inconvénients d’utiliser des souris?
résultats pas 100% transposable chez l’humain
multitude de lignées de souris –> résultats différents
dialogue flore-hôte propre à la souris, pas à l’humain
homogénéité génétique des souris ne représente pas l’hétérogénéité humaine
Autres modèles animaux
rat
porcs miniatures
chimpanzé
Discutez de l’influence globale du microbiote pour le corps
composés dans le sang qui sont dérivés ou dépendants de la présence du microbiote
produits similaires aux hormones, neurotransmetteurs, signaux immunologiques
Fonctions potentielles dans le maintien de la santé grâce au microbiote (3)
métaboliques
protectrices
structurale et histologiques
Transfert d’un microbiote d’une souris normale à une souris germ-free, résultats
augmentation de 60% de la masse graisseuse en 2 semaines
raisons: supression activité angiopoëtine, inhibe plus la lipoprotéine lipase –> accumulation de lipoproétines favorisant le transport des lipides exogènes
Il y a plus de ______ (type de bactéries) dans les obèses
firmicute que de bacteroidetes
vrai ou faux, la biodiversité microbienne est plus grande chez les obèse
faux, elle diminue
transfert flore obèse chez mince, résultat?
devient grosse
transfoert flore mince chez mince, résultat?
mince
Est-ce que le phénomène de l’obésité est le même chez les humains?
oui! plus de Firmicutes que de bacteriodetes
Pourquoi les Firmicutes sont en plus grande importance chez les obèses?
mieux adaptés pour extraire les calories de la nourriture
Si les obèses perdent du poids, que devient leur flore microbienne
augmentation de la quantité de bacteriodetes
à part l’extraction efficace des calories, nommez deux autres mécanismes chez obèse
rôle de la flore intestinale dans la signalisation de l’inflammation, un élément clé dans le développement du syndrome métabolique
Rôle de la flore intestinale dans la régulation de l’axe «Intestin - Cerveau»
Quelques résultats suite à un pontage gastrique de patient obèse
augmentation de la diversité du microbiote
perte de poids
amélioration du leur métabolisme
Quel est l’effet de la prise d’antibiotique pour l’intestin
diminution de la flore –> obésité
induction d’un déséquilibre de l’écosystème
Résultat des antibiotiques sur des animaux germ-free
aucune effet
Que fait les antibiotiques sur la population d’Helicobacter
augmentation –> plus de sécrétion de la ghreline –> augmentation du sentiment de l’appétit –> prise de poids
Autres facteurs à part la flore intestinale qui a un rôle sur l’obésité
alimentation
gènes et protéines
Nommez deux types de maladies inflammatoires intestinales
maladie de Crohn
Colite ulcéreuse
Dans les deux maladies inflammatoires intestinales, quelles étaient les premières évidence du rôle de la flore intestinale
soulagement suite à la prise d’antibiotiques
colonisation par la flore intestinale essentielle au développement de la maladie dans plusieurs modèles animaux
la flore intestinale des malades était très différente de celle des personnes en santé
Que contient la diète occidentale qui peut provoquer de l’inflammation de l’intestin en interférant avec ‘intégrité e la muqueuse intestinale
additifs alimentaires
particulièrement les agents émulsifiants
Disparition des bactéries productrices de butyrate
???? à retenir hahahah!
Qu’est-ce que la réinitialisation du microbiote?
transplants fécaux
transférer la flore intestinales d’une personne saine à une personne malade
Le transfert fécal est efficace pour (3) ?
infection chronique à C.difficile
maladie de Crohn
colite ulcéreuse
à quel moment l’infection par C.difficile se produit-elle?
Suite à un traitement aux antibiotiques peu importe sur la concentration initiale de cette population est forte ou faible
L’axe intestin-cerveau est unidirectionnel. C’est-à-dire que les informations circulent du cerveau à l’intestin, vrai ou faux?
faux
bidirectionnel
Série d’intermédiaire entre le système nerveux central et le système gastro-intestinal (4)
systèmes nerveux afférent et efférent
système endocrinien
nutrition
signaux immunologiques
Comment se nomme le nerf qui part du l’intestin et qui se rend au cerveau
nerf vague
Le système nerveux central influence la flore, mais comment?
quantité de nutriments et ainsi donc sa composition
peptides de signalisation de la satiété
péristaltisme, sécrétion de molécules dans le lumen, perméabilité de la muqueuse, relargage de cytokines ou de peptides antimicrobiens
Quels sont les quatre mécanismes qui permet au système nerveux central d’influencer la flore
neuronaux: nerf vague
endocrinien : via axe HPA (hypothalamus)
métaboliques : molécules de signalisation
immunologiques
Qu’est-ce qu’un probiotique
mo vivant qui, lorsque consommé en quantité suffisante procure un effet bénéfique sur la santé de l’hôte
Qu’est-ce que les prébiotique
propriété d’accroitre la croissance et l’activité des probiotiques
substrat des probiotiques
probiotique + prébiotique = ?
symbiotique
Quels sont les éléments constants dans la majorité des études sur les probiotiques
on ne note jamais de profondes modifications de la composition du microbiote à long terme
différences significatives au niveau des métatranscriptomes
production de métabolites de la flore intestinale modifiée (augmentation du butyrate)
Différences dans L’expression de différentes enzymes du métabolisme, la plupart reliées au catabolisme des sucres
Production par les probiotiques de plusieurs molécules affectant l’axe intestin-cerveau
Rôles direct et indirect des probiotiques
direct: compétition pour les nutriments, production de bactériocines, mort via le système de sécrétion de type VI
indirect: bactéries commensales, production de molécules anti-microbienne, bactéries filamenteuses, production accrue d’IgA sécrétées
Caractéristiques globales des champignons
eucaryotes croissance rapide besoin en eau plus faible que les bactéries carbone et azote nécessaire aérobies pH variables macroscopique
La classification est très simple chez les champignons, vrai ou faux
faux,
controversées
certains avec plusieurs noms
très complexes
Pourquoi est-il important de s’intéresser à l’étude des moisissures? (médicalement et industriellement)
médical :
maison et édifice, hôpitaux, air extérieur, mycotoxines
industriel:
salles blanches, procédés alimentaires, décontamination des sols, nuisance
Quelles sont les deux phases de croissance des moisissures
végétative: hyphes mycélium
reproductive : organes fructifères, spores ou conidies, assure dispersion, survie à long terme
Comment manipuler les moisissures
avec soin
jamais ouvrir les couvercles
ne pas bouger les Pétris incubés
Comment se fait le repiquage des moisissures
par piqûre
Comment observer les moisissures
technique du scotch tape
lactophénol bleu
Comment fait-on pour identifier au genre la moisissure
critères morphologiques : couleur, odeur, aspect, structures reproductrices au microscope
Comment fait-on pour identifier à l’espèce la moisissure
biochimie
température de croissance
PCR, séquençage
avec des clés d’identification
Description Cladosporim
colonies vert olive, noir-brun
conidies en chaînes
cellules en bouclier
Description Alternaria
colonies veloutées/ouatteuses
colonies brunes, vert olive avec des zones plus claires
conidies en forme de raquettes
Description Aspergillus
forme sexuée présente colonie très pigmentée beaucoup de conidies tête aspergillaire colonie verte, noir, solide
Description mucorales
hyphes non septées
hyalines
zygospores dans sporange
Description Penicillium
en forme de pinceaux simples ou complexes
Différence entre anamorphe et télémorphe
anamoprhe : forme asexuée
téléomorphe: forme sexuée
Comment fait-on les culture de moisissures pour un analyse macroscopique
trois piqûres sur un Pétri et comparaison
Comment faire un diagnostique moléculaire pour les moisissures
sur les cultures isolées : sondes d’hybridation, PCR, séquençage
sur les échantillons : PCR
Les techniques moléculaires sont très courantes en laboratoire, vrai ou faux
faux, pas encore une routine en laboratoire
Quelles technique moléculaire a une faible spécificité de réactions croisées
hybridation d’acides nucléiques
Quelle est la technique en développement pour les moisissures?
spectrométrie de masse
L’environnement buccal est un environnement dont les conditions sont très stables., vraou au faux
faux, fluctuations physique et chimique (température, humidité, nutriments)
D’où provient les mo qui se retrouvent dans la bouche?
eau, nourriture, air, objet, mains et humains
Les fluctuations importantes dans la bouche impliquent que les mo doivent s’_______. C’est pourquoi ils colonisent et perdurent.
adapter
La bouche peut se diviser en deux grandes parties qui sont caractérisées par d’importantes divergences au niveau de la microflore bucale, quelles sont-elles?
dents
muqeuses
Description des dents
tissus dur et minéralisé
variation des conditions micro environnementales
La microflore humaine et la même que celle des animaux, vrai ou faux
faux, différentes
Vrai ou faux, la bouche a des bactéries dites permanentes et d’autres dires transitoires
vrai
Description des muqueuses
langue, palais, gorge, gencive
baignées par la salive
desquamation
Comment se nome la région étroite entre la gencive et la dent?
sillon gingival
Comme nomme-t-on un sillon gingival qui subit l’assaut des mo et qui se détruit (s’agrandit)? Quelle est la principale conséquence de cette destruction par les mo?
poche parodontale
faible soutien de la dent
Décrire quelques paramètre physicochimiques de la bouche
Débit salivaire : 0,25-2 ml/min (750ml/jour)
T : 0-60°C
humide
pH = 7 (carie, 3,5)
Aérobie sur la langue, mais anaérobie dans la poche parodontale
Nommer des facteurs nutritionnels exogènes et endogènes
exo : alimentation (type de régime, discontinue festin/famine)
endo: salive, fluide gingival, débris de cellules épithéliales
Il existe des interactions _______ et _______ chez les bactéries de la bouche
intraspécifiques
interspécifiques
à la naissance, a cavité bucale est _____
stérile
Quelles sont les espèces de bactéries retrouvées chez les nouveaux-nés sans dent
Steptococcus salivarius et mitis
Comment les bactéries peuvent-elles se transmettre de façon horizontale?
par les parents, leur soignant (infirmière)
Il n’y a que de la transmission horizontale dans la bouche, vrai ou faux?
faux, au fil des mois, il y a aussi de la transmission verticale
Combien y a-t-il de genre commun sur la partie muqueuse de la bouche?
15 genres
Quel est le genre bactérien dominant dans la bouche?
streptococcus
La microflore est la même entre les différents sites anatomiques, vrai ou faux
faux, différences
La majorité du virome est des ______
phages
Il n’y a que des bactéries dans la bouche, vrai ou faux?
faux
mycobiome: levure, moisissure
protozoaires
Comment se nomme le structure qui abritent plusieurs populations microbiennes dans la bouche et qui adhèrent les unes aux autres ou à une surface?
biofilms!
Décrire les étapes de formation d’un biofilm dans la bouche
initiation: colonisateurs primaires, servent de substrats pour les colonisateurs secondaires, bactéries-surface, reconnaissent la surface
croissance : colonisateurs secondaires, bactéries-bactéries
Comment se nomme l’interaction nutritionnelle que l’on retrouve dans les biofilms de la bouche, décrire
syntrophie
un produit un composé pour le second qui fait un composé pour le second, etc.
Nommer les interactions que l’on observe chez les mo de la bouche et les décrire
syntrophie
communication : quorum sensing, comportement multicellulaire
transformation (recombinaison)
inhibition par des bactériocines (inhibition intra-espèces ou d’espèces apparentées)
Qu’est-ce que la plaque dentaire?
un biofilm : surface des dents ou sillon gingival
Il y a deux types de plaques dentaires, quelles sont-elles? Décrire!
plaque supragingivale : couronne dentaire, baigne dans la salive, haut taux d’oxygène
plaque sous-gingivale:sillon gingivale ou poche parodontale, baignée par fluide créviculaire, taux d’oxygène bas
Quels sont les trois constituants de la plaque dentaire
pellicule exogène acquise
fraction cellulaire
matrice
décrire la pellicule exogène acquise de la plaque dentaire
surface de l’émail
protéines et glycoprotéines salivaires et du fluide crévivulaire
Formation quelques minutes post-curettage
description de la fraction cellulaire de la plaque dentaire
plaque supragingivale: plaque jeune (aérobie stricte ou anaérobie facultatif) et plaque mature (anaérobie facultatives et strictes)
plaque sous-gingivale: anaérobie facultatives et strictes
Description de la matrice de la plaque dentaire et origine
polysaccharides, protéines, lipides, acides nucléiques (origine : bactérienne et hôte)
Qu’est-ce que le tartre
plaque dentaire vieillie minéralisée constituée majoritairement de cristaux (phosphates de calcium) recouverts de bactéries vivantes (en surface) non-minéralisées
Caractéristiques de la tartre
coucle blanche, jaune
en raison du tabc, des produits sanguins et de l’alimentation
constitué de sels inorganiques à >80% (cristaux) d’origine salivaire
stable
conservation à long terme
informations sur les conditions de vie
Qu’est-ce qu’une carie?
déminéralisation acide, d’origine bactérienne, de l’émail de la dent
maladie infectieuse chronique la plus répandue
Quels sont les trois facteurs qui influence la formation de la carie
hôte génétique
microbiote
alimentation, sucres fermentescibles
Quel est le procédé qui mène a la carie
sucres fermentescibles + bactéries cariogènes –> acides organiques (acide lactique) –> diminution du pH
dent (hydroxylapatite) + acides organiques –> Ca2+ + PO4- (déminéralisation de l’émail)
Qu’est-ce qui influence la zone de pH critique (5,5)
variation inter-individu
influencée par la [calcium] et la [phosphate] de la salive et de son débit
Les acides produits par la fermentation des sucres sont ensuite emprisonnée par la plaque, quelles sont les conséquences?
augmentation de la déminéralisation
diminution du lavage et de la neutralisation par la salive
Quel est l’effet de la salive sur la formation de la crie dentaire?
effet tampon, augmentation du pH et lavage
Le calcium et les phosphates de la salives réintègrent la dent (augmentation de la reminéralisation)
Streptococcus mutans est l’agent étiologique principal de la carie dentaire. Quelle propriété physique doit-elle avoir?
survie à des pH acide
fermentation des sucres
Comment peut-on diminuer la prévalence de la carie dentaire?
conscientisation
accessibilité aux soins préventifs
utilisation du fluor
qu’est-ce que des maladies parodontales, exemples
des maladies des tissus de soutien des dents
gingivite: inflammation de la gencive, abs d’agent étiologique unique, réversible, transitoire
parodontite: destruction tissus de soutien de la dent, du ligand parodontal et de l’os alvéolaire, infection mixte (synergie)
Quelles sont les facteurs de risques des maladies parodontales :
âge, médicaments, tabagisme, déficience immunitaire, diabète, stress, présence d’espèce parodontopathogènes (transmission verticale)
Que nous informe la pyramide de Socransky sur les maladies parodontales?
colonisateurs primaires forment d’abord la plaque subgingivale puis les colonisateurs tardifs pathogènes arrivent
Quelles sont les étapes d’implantation de maladies parodontales
invasion des sites sous-gingivaux
action des protéases sur les protéines tissulaires -`> nutriments
destruction et invasion des tissus parodontaux
activation des protéases latentes de l’hôte par les protéases bactériennes
stimulation des médiateurs de l’inflammation
vrai ou faux, possibilité d’une nouvelle infection par le même génotype (réservoir)
vrai
comment traiter les maladies parodontales
curetage, détartrage, surfaçage radicalaire
antibiotiques
Le sol est rempli de ____, milieu optimal pour la croissance étant donné la mince couche _____ à la surface des particules
pores
d’eau
Le sol est un milieu homogène, vrai ou faux
faux, il est hétérogène
Lorsque le sol est détrompé, on obtient un milieu ____
anoxique
Comment appelle-t-on la surface de la racine de la plante après un lavage minutieux de celle-ci?Donnez un exemple
rhizoplan
légumes AVEC ses racines (carottes avec ses racines)
Comment appelle-t-on une zone du sol qui entoure le rhizoplan et qui est directement ou indirectement sous son influence
rhizosphère
Comment appelle-t-on la zone du sol qui entoure les racines d’une plante et qui est sous leur influence et sous celle du champignon mycorhizateur
mycorhizosphère
Décrit la région de l’hyphosphère
zone du sol en contact avec les hyphes du champignons mycorhizateur
s’étale sur de très grandes zones sous forme d’hyphes
L’hyphosphère est-elle incluse dans la mycorhizophère
oui!
Comment appelle-t-on les microorganismes qui vivent à la surface des plantes? Et celles qui colonisent le tissu végétal interne (envahissement)?
ectophytes
endophytes
Apprendre l’image présenter dans le power point sur la rhizosphère diapo 7
Allez vas la voir! ;)
BACTÉRIORHIZE: nature des symbiotes microbiens: plantes impliquées: structures microbiennes: pourcentage des espèces de plantes : structure de l'hôte: fonctions acquises ou améliorées:
nature: bactéries des genres rhizobium et bradyrhizobium
plantes impliquées: légumineuses
structures microbienne: bactéroïdes, dans les cellules corticales des racines
pourcentage: 5%
structure de l’hôte : nodules racinaires, production de leghémoglobine
fonctions: fixation de N2 de l’atm
MYCORHIZES nature des symbiotes microbiens: plantes impliquées: structures microbiennes: pourcentage des espèces de plantes : structure de l'hôte: fonctions acquises ou améliorées:
nature: champignons, ascomycètes, basidiomycètes, gloméromycètes
plantes: nombreuses plantes vasculaires
structures microbiennes : mycélium associé aux racines
pourcentage : >85%
structure de l’hôte : complexe racine-champignon
Les microorganismes du sol sont autotrophes, vrai ou faux
faux, hétérotrophes
Les plantes fournissent le ____ aux mo dans le sol
plantes
environ 54% du C fixé par les plantes est rejeté dans le sol
Pour quelle raison les plantes vont nourrir les mo qui les entourent
ces derniers vont pouvoir leur fournir quelque chose en retour
Exemples de substances excrétées par des mo
composés volatils: CO2, éthanol, composés de faible poids moléculaire : sucres, AA, vitamines, acides organiques, nt
composés de poids moléculaire levé: polysaccharides, enzymes
Comment est produit l’humus, matière organique du sol
modification chimique des métabolites microbiens dans le sol
Deux types de fractions de matière organique du sol, quels sont-ils?
humique et non humique
L’humus est une matière organique facilement dégradable
faux
Qui s’occupe du métabolisme des glucides et des protéines solubles
bactéries
Qui s’occupe du métabolisme de la cellulose?
champignons
bactéries
Qui s’occupe du métabolisme de la lignine
champignons et actinomycètes
Décrire la boucle microbienne du sol
animaux micro/macro –> matière organique + plantes –> microorganismes –> protozoaires prédateurs
plantes –> consommée par animaux –> mort –> mo + protozoaires –> matières organiques pour les plantes
la boucle microbienne de la zone photique des océans est semblable à celle du sol, vrai ou faux
faux
La concentration de mo dans la rhizosphère est toujours plus _____ que dans le sol éloigné. pk?
grande
La plante offre des nutriments au mo en échange de service de leur part
La diversité de la microflore de la mycorhizophère est influencé par ______
le type de champignon mycorhizateur
Il y a des ______ dans tous les endroits où les plantes poussent. Quel est le rôle de l’humain dans tout ça?
mo
Il impose ces limites. S’il n’avait pas de maison, de rues ou autres, il aurait des plantes partout
Quels sont les trois gros facteurs qui influencent la colonisation de la rhizosphère? Les décrire
facteurs microbiens: besoins nutritifs, antibiotiques, tolérance chimique, etc.
caractéristiques de la plantes: espèce, âge, OGM (rejette une substance inhibant les mo)
sol et son environnement: texture, type de sol, atm, traitements, T, H
Nommez deux types de mycrothizes. Leur grande différence?
arbusculaires : associer aux plantes directement, ectomycorhizes: en surface des plantes
Expliquez plus en détails le type arbusculaires
s’infiltre dans le tissu, envahit par les structures du champignon, sacs de spores (cellules en dormance pour la colonisation d’une future plante), les ramifications augmentent la surface de contact, échange par des contacts directs
plante a besoin: N, P, eau
plante donne: sucre (glycogène) pour la paroi de chitine des champignons, sous forme d’hyphes
Expliquez plus en détails le type ectomycorhizes
gainé, pas de pénétration, sous forme d’hyphes, fructification de la mycorhize associé à la plante (production commerciale de truffes)
Nommez des modifications physiologiques et écophysiologiques dues aux mycorhizes
modification du métabolisme des plantes absorption des nutriments (N et P) Absorption de l'eau Activités hormonales et autorégulation Résistance aux stress Relation avec les insectes pollinisateurs (plantes plus attirantes, en santé) agrégation des sols gout des aliments et parfum des fleurs
Décrire l’influences mycorhiziennes
les sols sans champignon entraîne la non croissance des plantes
Discutez de la fixation de l’azote par les mo du sol
N2 en NH3
contribue signification à la croissances des plantes
bactéries associées aux plantes légumineuses (rhizobium ou autres)
Comment l’association bactérie - plante se fait (nodule)? Comment se nomme les composés faisant partie de la communication chimique entre ces deux organismes
processus infectieux
La plante produit des flavonoïdes (les bactéries fixatrices sont en mesure de résister à ces composés) et la bactérie des facteurs Nod
Modification des cellules pour ‘‘ramasser’’ les bactéries
Décrire la symbiose des racines en symbiose avec des mo
voie de signalisation entre les cellules
échanges de nutriments
système de ligands et de récepteurs
échange dans les deux sens
Description générale du cycle du phosphore
phosphore dans les roches ignées
altération des roches permet le transport du phosphore vers les océans
Une petite fraction seulement est accessible aux êtres humains (mais en grande quantité sous forme minérale inaccessible)
Seulement disponible s’il y a de l’érosion et du ruissellement
entre ____ et ___ % de la réserve de phosphore du sol est sous forme organique (a.nucléiques, phospholipides)
entre 30 et 50%
dans le matériel vivant ou en décomposition
L’absorption du phosphore est grandement facilitée par ______
différents mo
La plupart du phosphate ajouté est lessivé ou se retrouve sous forme insoluble, vrai ou faux
vrai
Qui sont là pour rendre le phosphate assimilable (favorise la dissolution et la croissance des plantes)
mycorhize et bacériorhize (rhizobactérie)
Les engrais sont bon à long terme, vrai ou faux
faux, de courte durée
Exemple de forme du phosphate peu solubles (phosphate s’associant à divers cations)
hydroxyapatite Ca5(PO4)2
Pourquoi on ne booste pas les champs en champignons
trop long pour notre consommation actuelle
Quel est la solution au manque de phosphate?
changement du mode de vie
insectes
(PAS l’aquaculture, on doit aller pêcher dans les océans des petits poissons pour nourrir les gros….)
Les virus infectent tous les ____
êtres vivants
Vrai ou faux, nous répliquons des génomes viraux dans le cadre de la réplication de notre propre matériel génétique
vrai
Pourquoi s’intéresser aux virus?
plus nombreux que la vie cellulaire
plus grande biodiversité sur Terre
influencent les cycles biogéochimiques mondiaux
peuvent être bénéfiques
les virus inconnus peuvent devenir de nouveaux agents pathogènes
comprendre l’effet des changements climatiques rapides sur les virus
océanographie englobe l’étude de:
biologie marine
océanographie chimique
océanographie physique
que signifie étude microbienne
étude des microbes (pas seulement les bactéries)
Rôles des mo marins:
production et consommation de la matière organique
établissent le pH/redoc
contrôle la disponibilité de N (fixation de N2 - nitrification et dénitrification)
potentiel génomique énorme
Nommez des exemples de microbes (acellulaire, procaryotes, eucaryotes)
acellulaire: virus
procaryotes: bactéries, archées
eucaryotes: algues, protozoaires, micro métazoaires
Les bactéries et les eucaryotes ont un ancêtre commun
faux il s’agit des archées et des eucaryotes
Nommez des producteurs primaires (autotrophes)
cyanobactéries
protistes photosynthétiques
Nommez des consommateurs (hétérotrophes)
prédateurs
décompositeurs
les transformations importantes de l’océan se font par des mo qui ont une taille de ____ à ____
0,02 à 200 um
Les cyanobactéries sont responsables de la plupart de la _______ dans la majorité de l’océan
productivité primaire
Nommez des autotrophes eucaryotes
picoeuraryotes
dinoflagellés
diatomées
coccolithophores
Les picoeucaryotes sont les plus______ eucaryotes libres
petites
Les diatomés forment des
frustule de silicate
Les coccolithophore forment des
Présents dans les sous forme de ____ dans le nord
plaques de carbonate de calcium
blooms
Les consommateurs primaires sont microscopiques étant donné que :
les organismes qui font la production primaire sont aussi microscopiques
Types de protistes prédateurs (protozooplancton)
flagellés : ramassent tout sur leur passage
ciliates
amiboïbes
Quand la taille diminue, l’abondance ____
monte
l’océan fournit toutes les composantes nécessaires à la vie, qui sont? (3)
source d’énergie : matière organique et la lumière
source d’électrons : matière inorganique ou organique
source de carbone : CO2, matière organique
Les microbes sont très diversifiés sur les plans de :
quelle est la variable critique pour ces trois propriétés
phylogénétique
métabolique
habitat et a niche qu’ils occupent
le temps
Les microbes marins sont les plus anciens organismes de la Terre, vrai ou faux
vrai
La composition la communauté microbienne est déterminée par la _______
structure de l’habitat marin
Si on fluorescence les organismes dans l’eau on voit:
petite lumière: virus
grande lumière: procaryotes
Quelle est la profondeur maximale où la lumière se retrouve
200m
La profondeur moyenne de l’océan
3800m
à la lumière ont retrouve quels types de mo:
à l’obscurité:
autotrophes
hétérotrophes
On retrouve plus de nutriments dans le fond ou à la surface de l’eau
dans le fond
Le plus grand habitat de l’eau est:
la plaine abyssale
l’océan couvre ____% de la Terre
71
Nommez des facteurs physicochimiques ayant un impact sur l’océan
T vent salinité pH qte de nutriments profondeur pression qte de lumière
La majorité de l’espace viable de la Terre est ___, ____ et soumis à une ______élevée
froid
sombre
pression élevée
l’océan se caractérise par des relations spatiales complexes entre : (4)
microbes
nutriments
lumière
productivité
Description du upwelling
eau froide profonde, riche en nutriments, monte vers la surface
en raison du vent
introduction de nutriments dans les zones des hétérotrophes
productivité plus élevées en surface (abondance des microbes marins augmente)
mettre en ordre croissance les entités suivantes:
poissons, phytoplancton, zooplanton
phytoplancton (autotrophe)
zooplancton (microbes hétérotrophes)
poissons (prédateurs)
Plus grand production de pollution en 2017?
industrie alimentaire
Définition de polluant :
substance ou processus physique, chimique ou biologique qui dégrade un milieu donné et provoque une nuisance ou ne contamination
Xénobiotique?
donnez des exemples
se dit d’une substance étrangère à l’organisme vivant (provient pas de son alimentaire, métabolisme)
presticides, médicaments, antibiotiques
Il existe de la pollution ______ et _______
olfactive et auditive
Qu’est-ce que la bioaccumulation
processus selon lequel la concentration d’une substance présente dans un biotope augmente tout au long d’une chaîne alimentaire (résultat de ce processus)
Définition de bioconcentration
Accumulation d’une substance dans un organismes vivant, à des concentrations parfois supérieures à celles auxquelles elles se rencontrent dans le milieu dans lequel cet organismes évolue
Nommez des exemples de pollutions les plus fréquentes
Pollution au mercure provenant de l’extraction de l’or
Pollution par le plomb des parcs industriels
Pesticides de l’agriculture
Fusion du plomb
Pollution de chrome de tannage du cuir
Résidus de mercure provenant d’autres mines
Pollution par le plomb de l’exploitation minière
Pollution au plomb provenant du recyclage incorrect de batteries
Arsenic dans les eaux souterraines
Fabrication de pesticides et leur stockage
Comment se nomme le phénomène de dissolution et de transport par l’eau d’infiltration des matières solubles ou colloïdales d’un sol, d’un rocher ou d’un béton?
lessivage
COV équivaut à ?
composés organiques volatils
Qu’est-ce exactement les COV?
produits chimiques à abse de C et H qui deviennent facilement des gaz à la Tamb (produits domestiques)
Exemples de COV
benzène
toluène
Qu’est-ce que la bioremédiation
Utilisation d’organismes pour réduire ou éliminer des polluants spécifiques (acides, hydrocarbures, insecticides) dans différents milieux par biodégradation
Synonyme de bioremédiation
dépollution biologique
biodégradation accélérée et assainissent biologique
Quels sont les aspects positifs de la bioremédiation
moins coûteux
moisn destructeur que les méthodes traditionnelles de dépollution (traitements chimiques, dilutions)
Définition de la biodégradation
décomposition de la matière organique due à l’action de mo aérobies ou anaérobies
Il y a trois catégories de biodégradation, qu’elles sont-elles?
changement mineur
fragmentation
minéralisation
Exemple de changements mineurs dans la biodégradation
Déhalogénation
Halogène: groupe d’éléments de la famille du chlore rendant la biodégradation difficile lorsqu’associé à des composés organiques (F, Cl, Br, I, At)
Exemple de fragmentation dans la biodégradation
déacétylation
Les fragments peuvent se réassembler
Description de la minéralisation dans la biodégradation
Passage des éléments constitutifs d’une molécule organique (C, N, P, S) à l’état minéral par voie microbienne et pour simplification progressive de la molécule d’origine (CO2, H2)
Quel type d’interaction est présent dans le phénomène de biodégradation, pourquoi?
cométabolisme
dégradation de composés complexes nécessitant plusieurs mo et une coopération.
Un mo produit un composé métabolisé par un second
Quels sont les trois catégories de mo qui font de la bioremédiation
bactéries
champignons
plantes
De quelle nature, type sont les mo utilisés pour bioremédiation
indigènes: déjà dans enviro
exogènes: ajoutés à enviro
prélevés et réintroduits après manipulation
Quelles sont les principales limitations des processus biotiques
élimination qu’un des deux isomères des composés chiraux
effet meta
produit de la biodégradation sont souvent autant ou plus toxiques que le produit initial
Définition de chiralité
propriété géométrique d’un objet, en particulier d’une entité moléculaire, non superposable à son image sans un miroir
énantiomères, définition?
chacune des deux entités moléculaires qui sont des images l’une de l’autre dans un miroir et qui ne sont pas superposables.
Quelles sont les positions des élément dans un dérivé benzoïque
en haut : ortho
milieu: meta
en bas: para
Quelle position des dérivé benzoïque rend la biodégradation difficile
meta
en quelles positions (en chiffre) se retrouve la position meta dans un dérivé benzoïque
3 et 5
Exemple d’un produit autant sinon plus toxique que le produit intial suite à la biodégradation
DDT en DDE
DDE: liposoluble, accumulation, perturbateur endocrinien, cancer du sein
Quels sont les facteurs qui influence l’efficacité de la biodégradation
populations microbiennes de départ
biodisponibilité du contaminants
conditions environnementales
De façon générale, si le contaminant n’est pas dans la fraction disponible (soluble, aqueuse), il ne pourra pas être dégradé par les mo
co-contamination de produits chimiques (synergie dans la toxicité)
acclimatation
Qu’est-ce que l’acclimatation
processus d’adaptation de populations d’organismes aux changements d’environnement naturels ou aux changements à long terme imposés par l’homme (tels que causés par le rejet continu de résidus industriels ou d’eaux usées)
Lorsque les mo sont acclimatés, le % de polluant diminue plus rapidement (plus efficace)
Nommez deux situations dans lesquelles la biodégradation est parfois trop performante
communauté microbienne trop efficace : dégradation d’un produit sans qu’il n’est le temps d’être efficace (herbicide)
Corrosion des métaux : canalisation de fer en milieu anoxique, les méthanogènes utilisent le fer comme donneur d’électrons
Qu’est-ce que la biostimulation
Ajout d’oxygène et d’éléments nutritifs dans le milieu à traiter - effectué afin d’accroître la population microbienne et d’intensifier la biodégradation des contaminants
utiliser les capacités de biodégradation de la microflore indigène qui est adaptée à son enviro
stimuler les voies de dégradation par modification du milieu
Qu’est-ce que la bioaugmentation
Ajout de mo sélectionnés dans le milieu à traiter - effectué afin de favoriser la biodégradation des contaminants
Accroître la diversité génétique microbienne de l’enviro: introduire mo + introduire des gènes utiles à la biodégradation ou à la survie des mo
prélèvement et
Qu’est-ce que la biofiltration
procédé d’épuration biologique des eaux sous l’action d’une culture microbienne fixée sur un milieu filtrant de granulométrie variable
Qu’est-ce que la phytoremédiation
procédé de décontamination basé sur l’utilisation de plantes, lesquelles peuvent accumuler certaines substances toxiques dans leurs tissus ou sécréter des enzymes permettant de neutraliser certains contaminants
Quels sont les aspects (3) à réfléchir/analyser avant l’élaboration d’une technique pour biodégrader un sol
biotope du sol : type de sol, granulosité, O2, présence d’eau
in situ ou ex situ?
considérer la concentration de polluants et la biomasse disponibles
Qu’est-ce que la biomasse
masse totale de l’ensemble des êtres vivants subsistant en équilibre sur une surface donnée du globe terrestre
Quelles sont les 8 points à considérer lors de l’élaboration d’une technique pour biodégrader un sol
- structure chimique du polluant
- Quantité de polluant
- Source du polluant
- Accessibilité du polluant pour les mo
- Cycles biogéochimiques (intermédiaires et produits)
- Niches écologiques (effet sur composants de l’écosystème
- Tests in vitro (environnement contrôlé)
8 Tests in vivo (section délimitée lorsque possible)
à retenir
force la biodégradation, l’accélérer: on impose quelques chose qui n’est pas un équilibre, il y a des effets sur les niches
Quels types de modifications pourrait-on effectuer pour biostimuler un sol
ajustement du pH
ajout de nutriments (O2, N, C,P)
ajout accepteur/donneur d’électrons
ajout d’autres substrats divers (exemple du méthane pour les méthanogènes)
Nommez trois procédés de biostimulation et les décrire
biosparging: injection d’air/gaz directement dans la zone polluée
traitement séquentiel anaérobie/aérobie
ana: agent biochimique + agent réducteur
aéro: augmentation de l’O2 + nutriments
électrostimulation: appliquer un courant électrique par des électrodes
cathode: électrons
anode: oxygène
Description des accepteurs d’électrons dans les sol
généralement des chimioorganotrophes
facilite l’oxydation des polluants et le bris des liaisons chimiques
aérobie: dioxygène
anérobie: sulfate ou nitrate
Qu’est-ce qu’un surfactant
une substance amphiphile
biologique ou chimique
modifie la tension entre deux surfaces et facilite l’accès aux agents récalcitrants ou aux polluants plus hydrophobes (diminue hydrophobicité et formation de micelles)
modification du microhabitat (polluant accessible aux mo)
Dans le concept de bioaccumulation, les mo sont disponibles sous diverses formes, lesquelles (2)
liquide
matière sèche réhydraté avant utilisation
Quelles sont les trois étapes pour effectuer une bioaugmentation
- prél;evement et enrichissement des mo indigènes
- introduction de consortiums exogènes: compléter ou créer des voies métaboliques
- introduction de bactéries génétiquement modifiées : nouvelles enzymes, gènes de résistance, biosurfactants, biologie de synthèse
Dans la technique de bioaugmentation, d’où provient les mo utilisés
collection : commerciale (ATCC), gouvernementale (USDA, Agricultural Research Service) ou recherche (Collection Félix d’Hérelle)
obtenus suite à la remédiation d’un milieu pollué similaire
adaptés cocktails commerciaux
génétiquement modifiés en laboratoire (OGM)
à savoir
Autochtonous: on ne fait qu’enrichir un extrait du milieu
Est-ce qu’il est possible d’utiliser une combinaison de bioaugmentation et de biostimulation pour biodégrader un sol?
oui
Qu’est-ce qu’un bioréacteur
dispositif pour traiter des substances contaminées
bioremédiation ex situ
composés de cuves(s) fermée(s) ou non
transformation du matériel à traiter en boue
système d’arrosage + système de brassage mécanique
récupération et traitement des gaz dégagés (optionnel)
augmente le contact entre les contaminants et les mo
Qu’est-ce que le lichen
Association d’un champignon et d’une algue ou une cyanobactérie
Qu’est-ce que chacune des organismes du lichen apporte à l’autre?
algue: production de matière organique
champignons: protection contre dessiccation + production d’acide lichenique qui favorisent la dissolution et la chélation des nutriments pour l’algue
Dans le lichen l’algue s’appelle un phycobionte et le champignon, un ________
mycobionte
Vrai ou faux, les endomycorhizes sont encore plus fréquentes que les ectomycorhizes
vrai
Pour les mycorhizes,
leur source de carbone provient de:
leur source d’éléments minéraux :
exsudat des racines
directement dans le sol
Vrai ou faux, la majorité des plantes terrestres ont leurs racines mycorhizées.
vrai
Quel est l’avantage pour les racines et les champignons d’être en symbiose?
meilleure capacité d’absorption des nutriments en raison d’une augmentation de la surface d’échange due à la présence du champignon
Dans le concept des mycorhize, il y a une corrélation poisitve entre ______ et la ______ des espèces mycorhiziennes présentes dans le sol et l’_______de la _______ des espèces végétales qui s’y développent
abondance et la diversité
étendue de la diversité
Qu’est ce que chacune apporte à l’autre dans les mycorhize
champignon: aptitude physiologique plus performante
plante/racine: apport régulier en nutriments organiques
Comment se nomme l’héoprotéine qui permet de tamponner la [O2] dans les nodules
leghmoglobine
Quel protéine des bactéries fixatrices d’azote est affecté par la [O2]?
nitrogénase
Quelles sont les 6 étapes de formation de nodules
- reconnaissance et attachement de la bactérie au niveau des poils absorbants
- Excrétion des facteurs nod par la bactérie
- invasion des poils absorbants par la bactéries
- formation d’un cordon d’infection et transfert vers le cortex racinaire
- transformation des cellules bactériennes en bactéroïdes et développement de l’aptitude à fixer de l’azote
- prolifération des bactéroïdes qui s’accompagne d’une division mitotique des cellules corticales (nodules)
Quels sont les deux facteurs important pour l’activité microbienne des sols?
disponibilité de l’eau
teneur en nutriments
L’excès de matière organique conduit à un épuisement de l’oxygène et à des concentrations anoxiques, vrai ou faux
vrai
Quels sont les effets d’une forte pression sur les cellules?
affecte physiologie des cellules: diminution de la capacité des enzymes à se fixer à leurs substrats
enzymes repliées différemment
effet sur la synthèse des protéines et leur transport
plus forte proportion d’acides gras insaturés : garder fluidité
synthèse de porines particulières qui permettent la diffusion de petites molécules à travers la membrane
effet sur paroi, protéine de structure et protéines de transport
Qu’est-ce que la biofiltration?
forcer le passage de fluide à travers un biofiltre afin de dépolluer des gaz et de l’eau
Qu’est-ce qu’un biofiltre?
filtre + biofilm capable de bioremédiation
Nomemr des types de polluants que l’on voudrait enlever des fluides?
composés organisques volatils (COV) ou halogénés MAH PAH certains alcool Contrôle des odeurs nitrites/nitrates (eaux usées)
Nommer des méthodes permettant d’effectuer la bifiltration
microsphère percée (augmentation de la surface de contact)
rhizofiltration : les racines récupèrent les polluants
Quelles sont les paramètres importants d’une bon biofiltre
porosité du filtre type de filtre (solide, libre ou vivant) teneur en humidité constante alimentation en O2/gaz débit adéquat (t de contact) T optimale âge du biofilm (regénération) obstruction du biolfiltre (biofilm)
Vrai ou faux, les biofiltres sont maitrisés en laboratoire ainsi que sur le terrain
faux, application sur le terrain incertaine. Il manque d’outils adaptés pour le suivi
Nommer les deux aspects caractéristiques de la biologie de synthèse
création de composante et de systèmes biologiques qui n’existent pas naturellement
Modification de systèmes biologiques existants
Nommer quatre méthodes permettant la synthèse synthétique d’ADN
synthèse d’oligonucléotides sur colonne
synthèse groupé d’oligonucléotides sur microarray
photolithographie
synthèse sur phase solide
Comment se nomme le concours faisant appel à la biologie de synthèse
iGEM
Nommer des biobricks que les étudiants ont le droit de commander dans le concours iGEM?
promoteurs site de liaisons du ribosome (RBS) domaines protéiques séquences codant pour des protéines (ORF) unités traductionnels (RBS + ORF) terminateurs squelettes plasmidiques
Il y a trois phases au concours iGEM, quelles sont-elles? Petite description
biobricks
optimisation de codon : Si on transfert les protéines, il faut changer les codons pour qu’ils soient tout autant efficaces dans un second organisme
assemblage de génome
Qu’est-ce qu’un organisme transgénique?
Se dit d’un organisme animal ou végétal dans les cellules duquel on a introduit de l’ADN étranger. La modification introduite dans le génome de l’organisme se traduit par l’apparition d’un caractère nouveau, qui est transmissible à la descendance de cet organisme
Dans un contexte de bioremédiation, que peut-on faire avec la biologie de synthèse? Nommer quelques exemples
détection des polluants avec biosenseurs
décontamination des sols
traitement des eaux
traitement des déchets solides
désallage de l’eau avec des membranes biologiques
captage du CO2
Nommer les quatre types de modifications que l’on peut effectuer dans le contexte des biosenseurs?
enzyme biosenseurs
immunobiosenseurs
biosenseurs basés sur des acides nucléiques
biosenseurs à cellule entière
Description des enzymes biosenseurs.
mesurent l’inhibition de l’activité d’une enzyme sensible au substrat
oxido-reductases et hydrolases
Description de immunobiosenseurs
détection basés sur une interaction anticorps-antigène
Description basés sur des acides nucléiques
oligonucléotides (séquence ou structure)
détection de fragments d’A.nucléique ou molécules pouvant s’y lier (polluants)
Quelles sont les deux types de biosenseurs basés sur des A.nucléiques? description
biosenseurs à ADN : affinité de la molécule cible avec de l’ADN immobilisé, mutagènes ou carcinogènes
biosenseurs à ARN: T, ligand divers, transduction de signal par couplage moléculaire (activation voie de signalisation)
Description des biosenseurs à cellule entière
principalement mo
utilisation de gènes rapporteurs (lux, GFP, lacZ) avec un promoteur inductible
permet de tester la demande biologique en O2, toxicité, taux d’estrogène
Nommer des types de biosenseurs à cellule entière
biosenseur transcriptionnels: similaire au quorum sensing (arabinose, salicylate)
biosenseurs traductionnels: ARN aptamère couplé à un ARN régulateur, inhibition d la traduction, riboswitch (si conformation ok –> traduction) biosenseur post-traductionnels: voie de signalisation
système hybride: voie de signalisation + riboswitch
Quelles sont les différentes considérations dans le domaine de la biologie de synthèse
sécurité efficacité des nouveaux mo créés par rapport à la communauté réceptrice compétition - adaptabilité des mo risque de propagation devenir du mo après la remédiation transfert horizontaux de gènes apparition de mutants et de révertants
L’oxygène dissous se retrouve en plus grande quantité dans un océan super froid et profond? Et dans un lac chaud et peu profond?
froid: dans le fond (augmentation de l’O2 par les froides T et les fortes pressions)
chaud: en surface
Comment se nomme la couche intermédiaire qui sépare les deux couches (chaudes et froides) dans l’eau
thermocline
