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GNT 305 > Génétiques des microorganismes > Flashcards

Génétiques des microorganismes Flashcards

1
Q

La médecine du futur tissée

dans l’ADN (3 aspects)

A
  • Résistance bactérienne aux antibiotiques
  • Dépistage du cancer par le microbiome
  • La thérapie génique grâce aux outils
    bactériens
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2
Q

Challenge antibiotique pour 2050

A

trouver des antibiotique fonctionnels et non-toxique

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3
Q

Colonnie résistante

A

Dans un pétri, les petites colonnes autour du Rx sont résistantes

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4
Q

Phénomène d’adaptation des bactéries

A

+ un pays donne de l’antibiotique, plus il y a de résistances

les bactéries s’adaptent

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5
Q

La résistance aux antibiotiques existe depuis des

millénaires et +

A
  • Permafrost d’environ
    30 000 ans testé pour la
    présence de gènes de
    résistances aux
    antibiotiques
  • Les gènes conférant la
    résistance à la pénicilline,
    la tétracycline et la
    vancomycine étaient déjà
    présents
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6
Q

Corrélation inverse entre consommation
d’antibiotiques et sensibilité aux antibiotiques

A

Moins on donne d’antibiotique, moins la bactérie est résistante et donc sensible

Anthrax Israel

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7
Q

Définition microbiome

A

collection of
microorganisms living in a specific
environment

*Dans utérus il y en pas!
*bébé naissance confronte plrs microbiote

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8
Q

Où on a le plus de microbiome dans corps humain

A

Dans l’intestin, car lorsqu’on mange, on fait entrer des bactéries

Il existe des bonne bactéries! Mais il faut un système immunitaire mature!

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9
Q

Décrit le microbiome humain

A
  • 1013 Human cells
  • 1014 bacterial cells
  • 1 human gene for
    100 bacterial genes
  • The human gastro-intestinal tract
  • Mostly commensal bacteria
  • Non-pathogenic beneficial bacteria

Donc si on a un déblaiement du microbiote intestinal=c bad

90% of cells in the
Human body are
microbial cells

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10
Q

Cancer du colon généralités

A

Third most diagnosed cancer worldwide
Second most deadly cancer worldwide
Asymptomatic donc difficile à trouver

Les espèces bactériennes changent durant l’évolution du cancer du colon

début: Driver bacteria
fin: passenger bactéria

Distinction bactérienne colon en santé versus en forme cancéreuse

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11
Q

Dans le cancer colorectal, qu’est ce que les bactéries peuvent induire

A

Tumourigenesis or create pro-
inflammatory conditions

ex: E coli libère toxines dans collonocite et mute l’ADN et empêche le bris des liaison covalence de l’ADN et il ne se réplique pu—»Cancer

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12
Q

CANCER ET BACTÉRIES généralités (chlamydia et helicobacter pylori

A

Les femmes infectées par Chlamydia ont 6,5 fois
plus de risques de développer un cancer du col de
l’utérus que les femmes non porteuses

En 2005, une bactérie vaut le Nobel de médecine à
deux Australiens qui ont découvert que Helicobacter
pylori était responsable des gastrites et ulcères de
l’estomac

Si trop longtemps: provoque cancer mais traite avec antibiotique pour éviter cancer

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13
Q

H pylori induit une cascade oncogénique

A
  • La protéine CagA est
    injectée dans la cellule
    gastrique et active EGFR
    (epidermal growth factor)
  • (1) L’accumulation de B-
    catenine stimule la
    transcription de gènes
    favorisant la carcinogénèse
  • (2) L’arrêt de l’apoptose
    (oncoprotéine bactérienne)
  • (3) Diminution de la fonction
    protectrice de l’épithélium
  • (4) Augmentation de la
    prolifération cellulaire
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14
Q

Génétique bactérienne: Informations générales sur les bactéries

A
  • Pas de noyau, procaryotes
    (« pro » avant et « caryon » noyau)
  • Un seul chromosome (haploïde)
    Entre 1 000 000 et 4 500 000 paires de bases
    Contient entre 800 et 4300 gènes
    0.1% du génome humain
  • Prototrophe: peut croître sur milieu qui ne contient
    que le minimum nécessaire de nutriments:

Carbone: source dénergie Azote: utilisée pour la synthèse dacides aminées
Sels minéraux (soufre, phosphore, fer, magnésium)

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15
Q

Nomenclature des gènes (lac his Pol et rec)

A

lac : gène impliqué dans le métabolisme du lactose
his : métabolisme de l’histidine
pol : implication dans la réplication de l’ADN (polymérase ADN)
rec : implication dans la recombinaison

Si plusieurs gènes sont impliqués dans la même fonction,
ils seront suivis d’une lettre majuscule

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16
Q

Nomenclature des gènes ARN (hisBHAFI )

A

biosynthèse de l’histidine

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17
Q

La recombinaison est parfois
essentielle pour garder l’information ÉCHANGE GÉNÉTIQUE

Recombinaison entre une
molécule linéaire et une
circulaires:

A
  1. Transfère gêne à bactérie formant diploïde récipient
  2. 2 crossovers sont ajoutés pour introduire une partie du chromosome de la cellule donneuse Le fragment initial est détruit

deux
crossovers
sont nécessaires!

18
Q

Échange génétique avec 1 crossover (un bout du chromosome donneur dans plasmide receveur)

A
  1. Gêne transféré produit un récipient partiellement diploïde
  2. Coupe le chromosome et il deviens linéaire et meurt
19
Q

Recombinaison entre deux
molécules circulaires (2 PLASMIDES): un seul
crossover est nécessaire

A
  1. Plasmide donneur interagit avec le plasmide de la cellule hote
  2. Recombinaison
  3. Intégration
20
Q

Dire les 3 types d’échanges génétiques

A

Transformation: uptake free DNA (on fait entrer ADN dans cell receptrice)
Transduction: transfert direct ADN d’un donneur à receveur
Conjugaison: transfert ADN avec bactériophage

21
Q

Transformation chimique (en laboratoire)

A
  1. Choc chimique ou
    électrique pour faire enter plasmide gêne de résistance
    2.Réplication du plasmide
    Indépendante du chromosome
    3.Souche résistante à
    l`ampicilline et tétracycline
22
Q

Transformation naturelle

A

Passe de db à sb
RecA: complexe stabilisant

1.DNA binding receptor lie ADN double brin . Un brin est dégradé et l’autre brin sera stabilisé par RecA
2. L’ADN sb sera intégré dans le chromosome de la bactérie produisant ADN heteroduplex AVEC LES 2 ALLÈLES

a+ du brin de l’ADN qu’on introduit (sb) sur a- (la partie sb du chromosome)

23
Q

Découverte de la transformation avec Streptococcus pneumoniae

A

Pathogène de l’humain et la souris

Cause de certaines infections telles pneumonie, sinusite, otite,
méningite, osteomyélite, endocardite, péritonite et autres

Souche non-virulente combinée avec souche virulente heat-killed

Il y a eu transformation

24
Q

La conjugaison bactérienne
Synonyme: plasmide R (Résistance) ou facteur F (Fertilité)

A

F+ pilus lie avec un channel de conjugaison bactérie F-

utilisé chez plantes: une partie du chromosome bactérien s’introduit dans le génome de la plante à un endroit précis

Mène à plante modifié génétiquement en jouant avec plasmide

25
Q

Étape conjugaison

A
  1. Le pili de F fait contact avec bactérie F- et l’amène vers elle
    2.Conjugation bridge
    3.One strand de F entre dans F- (Réplication de F se fait dans les 2 cellules, car la donneuse viens de la donner)
  2. 2 F+ bacteria!
26
Q

Les trois types de cellules

A

F-: juste chromosome initial
F+: chromosome initial + Autonomus F factor
Hfr: Chromosome avec un facteur F intégré dans chromosome

27
Q

Échange génétique par transduction phagique et les 2 types de cycle

A

Transfert d’ADN phagique à une cellule bactérienne

cycle Lytique: bacteriophage transfert ADN–»Hfr—»Réplication abondante—»prends contrôle cell—»création de nouveaux phages—» phage vont infecter d’autres cell—»ainsi de suite

Cycle lysogénique: Hfr—»réplication du HFr—»division en 2 cellules —-» ainsi de suite

28
Q

Vibrio cholerae (transduction phagique)

A
  • Bactérie causant le
    choléra
  • La bactérie ne contient
    pas l’information
    génétique nécessaire
    pour la virulence
  • La toxine rendant la
    bactérie virulente provient
    d’un phage tempéré
29
Q

Infection par un bactériophage et
résistance de la cellule procaryote

A
  • Lors d’une
    infection, la
    majorité des
    cellules
    bactériennes
    lysent
  • Une minorité de
    cellules resteront
    intactes et
    deviendront
    immunes à une
    seconde
    infection par le
    même
    bactériophage
30
Q

Immunité bactérienne

A

-Le phage (virus
bactérien) infecte la
bactérie
* La bactérie acquiert
une section d’ADN
phagique dans son
chromosome
* La bactérie devient
“vaccinée” contre ce
type de phage
* L’immunité se
transfère aux
cellules filles

31
Q

L’ADN phagique intègre le
chromosome de l’hôte

A

cell vole ADN du phage et intègre dans son ADN pour se souvenir de l’ADN du phage

Il y a repeat (soi) et spacer (non-soi) et on transcrit en ARN par ARN polymérase (CRISPR)

  • Région promotrice en amont
    des CRISPR
  • CAS: CRISPR-associated
    genes (helicase et
    exonuclease)
  • Répétitions palindromiques
    de 29 pb - « Repeats »
  • Les espaceurs sont de 32
    pb de longueur « Spacers »
  • PAM: Protospacer adjacent
    motif: permettrait de
    distinguer l’ADN étranger
    (non-soi) de l’ADN de l’hôte
    (soi). Diffère selon les
    espèces (NGG, NGA, TTN)
32
Q

Que fait PAM

A

Sélection non-aléatoire
des spacers par la
séquence PAM

33
Q

Action Nucléolytique du crRNA

A
  • La protéine CAS reconnait la
    séquence-structure du
    « Repeat » (en amont de CRISPR)
  • La séquence « Repeat » est
    reconnue comme l’ADN de l’hôte
    et n’est pas utilisée pour
    déterminer la cible à couper
  • crRNA mesure 61 nt: 8 nt de
    Repeat, 32 nt Spacer, et 21 nt
    Repeat
34
Q

Modèle du clivage induit par crRNA

A

L’endonucléase Cas3
coupe l’ADN simple-brin
présent dans le R-loop et région PAM pour faire les séquence repeat

35
Q

Sommaire des CRISPR

A
  • Protège les bactéries contre les
    infections phagiques (virus de bactéries)
  • Immunité acquise durant une infection
    antérieure
  • Une fois l’immunité acquise pour un
    type de phage, elle est spécifique au
    phages de la même famille
36
Q

Manipulation génétique étapes : Clivage induit par Cas9 et ARN guide et Remodelage du génome

A

1.Clivage induit par Cas9 et ARN guide

2.Remodelage du génome

37
Q

Clivage induit par Cas9 et ARN guide

A

couper séquence phage et il meurt via ARN guide qui se lie au bout opposé de l’ADN

coupure par Cas9

en aval de PAM

38
Q

Remodelage du génome

A
  • « Genome editing »
    permet de
    reprogrammer un
    gène
  • Bloquer un gène
    (codon stop), voir
    figure précédente
  • Corriger
    l’expression d’un
    gène avec l’ajout
    d’une séquence
    donatrice
39
Q

Off-targets de CRISPR EXAM

A

un nucléotide qui s’apparie pas fonctionne pareil même s’il n’est pas pareil lorsqu’on choisit l’endroit ou faire le clivage avec Cas9

40
Q

Knock-out et Knock-in de gènes par

CRISPR

A

Knock-in: les trous se referment
Knock-out: HDR-template viens s’introduire dans le trou

41
Q

CRISPR et oncogènes

A

Inactivation des gènes mutés qui déclenchent le cancer (oncogènes) par
l’utilisation de CRISPR

Mais on peut l’utiliser pour réactiver des gênes de réparation des cellules et pour réactiver cell immunité

42
Q

Thérapie Génique par CRISPR

A
  1. Enlève cell du patient
    2.CRISPR et Cas9 font leur effet souhaité
    3.Les cellules modifiées sont redonnées au patient

GNT 305 (7 decks)

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