Génétique microbienne Flashcards
3 modes de résistances aux antibiotiques
A) Altération de la perméabilité
B) Modification ou destruction de l’antibiotique
C) Modification ou changement de la cible
Différence structurale importante entre les eucaryotes et les bactéries
Contrairement aux eucaryotes, les bactéries ne possèdent pas de noyau
délimité par une membrane mais plutôt une structure appelée nucléoïde qui assure un empaquetage compact du matériel génétique. La plupart des bactéries ont un seul chromosome circulaire.
Comparer la taille des génomes des eucaryotes et des bactéries
Eucaryotes = ++ de gènes que les bactéries
(le génome humain contient trois milliards de paires de bases et code pour environ 25 000 gènes. La bactérie E. coli avec ses 4 639 000 paires de bases n’encode qu’environ 4 300 gènes dispersés sur un chromosome ayant une longueur de 1,4 mm)
Qu’est-ce qu’un plasmide?
- éléments extra chromosomiques
- capables de se répliquer de façon indépendante
- plus petits que le chromosome bactérien
- ❗ne codent pas
pour des fonctions essentielles à la cellule❗
3 mécanismes de base de régulation et expression des gènes de bactéries
- Changement dans la séquence d’ADN
- ❗Changement dans le nombre de transcrits❗
- Changement dans la qté de produit de gène actif (post-transcriptionnelle)
Exemple de régulation transcriptionnelle
gène tetB qui permet aux bactéries de résister à la tétracycline
Phénomène en absence de tétracycline
la protéine du répresseur (R) est produite et vient
bloquer le promoteur de tetB, ainsi que son propre promoteur (pour s’autoréguler), ce qui
a pour effet d’empêcher la transcription des deux gènes.
Phénomène en présence de tétracycline
L’antibiotique vient se complexer à la protéine du répresseur la rendant ainsi incapable de bloquer le promoteur de tetB, ce qui a pour effet de permettre la transcription et ultimement la traduction qui permettra la production de la protéine TetB (une pompe à efflux) responsable de la résistance à la tétracycline.
Dans quelles circonstances la régulation des gènes d’une bactérie sera plus rapide?
Durant la phase de croissance exponentielle, puisque c’est un processus actif qui exige que la cellule soit dans un état métabolique actif.
Qu’est-ce qu’une régulation simple?
Un promoteur pour contrôler UN gène
Qu’est-ce qu’une régulation dans un opéron?
Un promoteur pour contrôler PLUSIEURS gènes adjacents
Qu’est-ce qu’une régulation par un régulon?
Une seule protéine régulatrice pour contrôler PLUSIEURS gènes situés à différents endroits dans le génome
Définition d’une mutation
une modification de la séquence des nucléotides de l’ADN
Définition d’une mutation spontanée
Les mutations spontanées peuvent être causées par l’action des radiations naturelles (rayons cosmiques) ou encore être le résultat d’erreurs survenues lors de la réplication. PEU FRÉQUENTES
Définition d’une mutation induite
Les mutations induites peuvent survenir à des fréquences beaucoup plus
élevées et elles sont causées par une variété d’agents physiques, chimiques et biologiques
(agents mutagènes).
Définition phénotype
Les propriétés observables des mutants (exemple une mutation occasionnant l’imperméabilité à un antibiotique, l’altération de cet antibiotique ou de sa cible, provoquera un phénotype de résistance à cet antibiotique)
Définition génotype
séquence nucléotidique
précise du génome
Exemples de phénotypes observables
MODIFICATION de:
- La motilité
- La présence d’une capsule
- L’apparence des colonies
- Les éléments nutritionnels requis
Quelle est la conséquence de l’utilisation d’une concentration suboptimale d’antibiotique?
Cette concentration va exercer une pression sélective et les mutants résistants pourront
croître plus rapidement que les parents sensibles et bientôt les remplacer pour former la majorité de la population.
= traitez VITE et EFFICACEMENT
cinq groupes distincts de systèmes de réparation pour l’ADN bactérien:
- La réparation directe de l’ADN
- La réparation par excision
- La réparation par recombinaison
- La réponse SOS (peut stimuler le transfert de gènes)
- La réparation sujette à erreur (peut induire des mutations)
3 mécanismes qui permettent aux bactéries d’échanger l’information génétique entre elles:
(1) la transformation
(2) la conjugaison
(3) la transduction
Comment appelle-t-on la capacité qu’ont certaines cellules d’être transformées par de l’ADN externe?
Compétence. peut être acquise par l’exposition à
des agents chimiques (CaCl2) ou physiques (décharge électrique) ou chez certaines espèces, elle est naturelle
- Bacillus sp.
- Haemophilus influenzae
- Neisseria sp. (gonocoque, méningocoque)
- Streptococcus pneumoniae (pneumocoque)
Définition du mécanisme de transformation
changement stable et héréditaire dans les propriétés d’une cellule
causé par l’insertion d’une nouvelle séquence d’ADN provenant de l’extérieur (ex une bact. morte) ou
par une mutation
Mécanisme de la conjugaison
La conjugaison requiert des contacts cellule-cellule (grâce au pili sexuel pour les Gram -) et l’échange de matériel génétique est toujours unidirectionnel passant d’une cellule “mâle” à une cellule “femelle”. Les gènes sont codés par des plasmides conjugatifs.
Définition de la transduction
introduction d’ADN étranger dans des bactéries par un phage
Comment les bactériophages vont transférer les gènes?
Ces virus parasites des bactéries utilisent la machinerie cellulaire de leur hôte pour reproduire tant leur enveloppe protéique (capside) que leur matériel génétique (ADN ou ARN).
Qu’est-ce qu’un phage virulent?
Un phage uniquement capable d’une croissance lytique = mort des cellules bactériennes
Définition de la transduction spécialisée
un génome hybride phage-bactérie est créé quand le
génome du prophage est improprement excisé du génome de l’hôte puis empaqueté à l’intérieur du phage. (rare, mais peuvent se propager)
Définition de la transduction généralisée
résultat de l’empaquetage accidentel de fragments
de l’ADN de l’hôte à l’intérieur d’une capside de phage.
Définition de la transposition
La transposition implique le mouvement de segments d’ADN à l’intérieur d’une même cellule. Elle requière donc une certaine proximité physique entre les endroits où le tranfert a lieu. Cependant, ces mouvements peuvent s’opérer entre différents
éléments génétiques susceptibles d’être présents simultanément dans une même cellule
Transposons complexes
Ils ont une importance médicale considérable car ils
peuvent encoder à l’intérieur de leur région centrale, des gènes de toxines ou de résistance aux antibiotiques.
Résistance dans le mécanisme de transposition
Par les intégrons, qui sont des éléments génétiques qui
recrutent des gènes de résistance et les intègrent les uns à la suite des autres devant des promoteurs forts assurant l’expression de multiples gènes simultanément. Ces intégrons peuvent se retrouver à l’intérieur de transposons complexes ainsi que sur des plasmides.
Définition microbiote
Ensemble des microbes de notre flore
Définition microbiome
Ensemble des génomes microbiens de notre flore
