MIC- Génétique Bactérienne Flashcards
Les Gram+ ou Gram- sont infectieuses?
Gram+
Quel type de bactérie est la plus évoluée et épeurante?
protéobactérie
– Illustrer le cheminement global de l’information génétique
réplication ADN –> ARN –> transcription ARNm –> ribosome traduction –> protéine
– Distinguer génomes et plasmides chez les bactéries
chromosome : gènes de résistance, virulence, essentiels
plasmide : gènes de résistance, virulence
différence : aucun gène essentiel sur les plasmides (éléments circulaires accessoires)
Diverses cibles des antibiotiques à l’intérieur de la cellules?
- membrane
- paroi
- synthèse ATP
- synthèse des folates
- synthèse protéines
- gyrases ADN
- fragmente ADN
- polumérase ADN
Quelles sont les méthodes de résistances aux antibiotiques? (3)
- altère perméabilité
- empêche entrée
- kicks it out as soon as it gets in - bactérie a une cible alternative que l’antibiotique ne peut pas bloquer (contourne obstacle)
- mutation = change cible
Quelle est la cible de la pénicilline?
La paroi!! Elle est essentielle chez la bactérie, mais celle-ci est inexistante chez l’humain, donc la pénicilline n’est pas toxique pour nous.
Pénicilline est devenue commerciale quand?
après la 2e guerre mondiale
Pourquoi la découverte d’antibiotique a cessé depuis les années 2000?
- plus capable de trouver des molécules toxiques contre les bactéries mais pas contre nous.
- compagnies pharmaceutiques : c’est pas rentables, investit moins d’argent dans ce qui guérit les patients rapidements
– Expliquer la régulation et l’expression des gènes chez les bactéries
Génome des bactéries
- matériel génétique compact
Régulation
- changement séquence ADN
- amplification gène (champi)
- mutations - changement nombre de transcrits (rég. transcriptionnelle)
- activateurs / répresseurs - changement qté produit de gène actif (rég post. transcript.)
- ajout cofacteur / gr. prostétique
- clivage protéolytique
- interaction w macromol
Différence entre chromosomes et plasmides dans la fission binaire?
Chromosome: répartition égale des copies du chromosome entre les cellules filles
plasmides : répartition pas toujours équitable pour les plasmides
Fission binaire
Fission binaire (20 min)
- DNA replication
- cell elongation
- septum formation and distinct walls
- cell separation
Quels sont les trois types de régulation de l’ADN?
- changement séquence ADN
- changement nombre transcrits (rég. transcriptionnelle)
- Changement qté gène actif produit (rég. post-transcriptionnelle)
Quel type de rég est prédominant chez les bactéries?
- changement nombre transcrits (rég. transcriptionnelle)
- la transcription est une dépense d’énergie, bcp de contraintes
- activateurs/répresseurs
Description changement séquence ADN
- amplification gène (surtout champi)
- réarrangement de gène (mutation)
Description changement dans la quantité de produit de gène actif (régulation post-transcriptionnelle)
- ajoute de cofacteur ou groupe prostétique
- nécessaire à l’activation protéine - clivage protéolytique
- empêche auto-digestion - interactions w autres macromolécules
Définition régulation transcriptionnelle
- promoteur
promoteur : séquence ADN en amont d’un gène reconnu par ARN polymérase
- permet transcription en ARNm
- permet à protéine rég (répresseur/activateur) de contrôlé transcription
Exemple régulation du gène tetB
tétracycline = rare dans le corps, inutile donc d’avoir plein de pompe qui kicks it out. Il y a donc une protéine régulatrice (répresseur) bloquant le promoteur du gène de la pompe tetB.
répresseur tetB = pas de pompe active = pas de dépense d’énergie inutile.
si on prescrit tétracycline, celui-ci agit comme inducteur = complexe w répresseur = inhibe le répresseur = polymérase à ARN peut transcrire l’ARNm.
Régulation gène, opérons, régulons?
régulation simple : 1 promoteur pour 1 gène
régulation dans un opéron = 1 promoteur pour plusieurs gènes adjacents
régulation par régulon : 1 protéines régulatrice (rép/act) pour plusieurs gène à difféenrets endroits sur génome.
– Expliquer les concepts de base liés à l’hérédité et aux mutations.
Protéine défectueuse : conformation différente donnant un AA différent (mauvais sens)
Protéine incomplète : donne un codon stop par mutation (non sens)
Protéine normale : mutation silencieuse grâce à la redondance des codons = code pour la même AA
Différents phénotypes (effets observables) de mutation
- non-utilisation lactose
- morphologie allongée
- capsule
- résistance
Que faut-il pour avoir un bon antibiotique?
sélectionnable!
- bon antibio
- bon moment
- bonne dose
- bonne personne
- bonne raison
Recherche-t-on la dose correspondant à la fenêtre de sélectivité des bactéries résistantes?
NOOOON, sinon les mimis vont take over the world!!!!!!
on veut donc donner une dose plus grande que la concentration minimale inhibitrice de TOUTES les bactéries, mimi et julie.
2 caractéristiques au traitement pour que ça marche ?
- traiter vite
- population
- biofilm de protection - traiter efficacement
- antibio
- dose
- durée
Faut-il adapter la dose et la durée selon l’endroit?
oui, selon les hôpitaux et les zones de pays!! chacun a des bactéries résistantes.
Qu’est-ce qui arrive si on prend juste 1 dose comme dans les pays pauvres?
1ere dose = tue 90% des julie, mais aucune mimi
sélectionne les mimi
de plus, une concentration insuffisante active les systèmes de défenses et de résistance des bactéries.
la pénicilline fonctionne pour la gonhorrée ici, pas en Asie. Why
résistance s’est développée en Asie.
– Décrire le rôle des échanges génétiques dans la transmission des gènes de résistance
échange de plasmides de résistances entres bactéries même espèce ou semblable.
– Définir la transformation
Cette capacité qu’ont certaines cellules d’être transformées par de l’ADN externe est appelée compétence
- plus efficace entre même espèce
ex : bacillus sp, influenza, s. pneumoniae
Définir conjugaison
pili sexuel rapproche 2 bactérie = transmission plasmide de résistance
INTERRACIAL PORNO BACTÉRIENNE
- observée entre différentes espèces
ex : génome phage intégré à bactérie (cycle lysogénique d’un bactériophage)
Définir transduction
transduction généralisée : transmission morceau ADN du mimi au phage, et si contient mutation résistante = transmission résistance
transduction spécialisée (++ DANGER) :
peut avoir tout ce qui faut pour refaire le bactériophage qui pourra infecter de manière multiple aux suivants.
Exemple de gènes transférés par transduction
E. coli
Clostridium botulinum
Définir transposition
déplacement de morceaux d’ADN à l’intérieur d’une cellule même (pas seulement de cell à cell)
Définition transposons simples
peut déplacer d’une plasmide à un chromosome
si transposons simple se met dans un gène de régulation ou promoteur = peut survenir résistance.
Définition transposons composites
LES PLUS IMPORTANTS
- contiennent gènes de résistances, pas juste séquences d’insertion
– Concevoir la restriction des échanges génétiques
dans le sol
- sol :
- moins de mobilité
- moins de sélection
humain :
- plus de mobilité
- plus de sélection
- Systèmes de restriction/modification
- CRISPR / cas
Microbiote vs microbiome
microbiote : microbes de notre flore
microbiome : génomes microbiens de notre flore
La naissane par voie vaginale ou par césarienne affecte…
la flore du bébé
– Concevoir la restriction des échanges génétiques
Systèmes de restriction / modification (protection contre gènes étrangers)
- courtes séquences ADN reconnues et coupées par enzymes de restriction
- ch. enzyme de restriction correspond un enzyme de modification ajoute groupement méthyle (protège de la coupure de l’enzyme de restriction)
Différence statistique entre les barrières d’échange des gènes de résistance dans le sol VS humain.
moins de 0,1 % des gènes de résistances chez les bactéries du sol se retrouvent dans les bactéries chez l’humain.
bref, il y a plein de résistance dans le sol, mais le transfert vers l’humain est limité par la grande sélection et mobilité chez l’humain.
– Concevoir la restriction des échanges génétiques
CRISPR / Cas
régions CRISPR = courtes répétition ADN et espaceurs
- quand phage infection bactérie, espaceur génome phage incorpore CRISPR
- séquence CRISPR est transcrite et génère molécules ARN CRISPR
- ARN CRISPR associe protéine de coupe de l’ADN bactérien à séquence cible correspondante du phage.
- protéine cas9 coupe et détruit génome viral envahissant.
– Énumérer quelques applications de la génétique moléculaire dans la production de médicaments
synthétisé par bactéries et autres cellules :
- hormone croissance humaine
- insuline humaine
- alpha-1-antitrypsine humaine
- érythropoïétine humaine (EPO)
- DNase humaine
- activateur plasminogène humain
- vaccin hépatite B
– Énumérer quelques applications de la génétique moléculaire dans le DIAGNOSTIC
Dx par PCR
- amplification en chaîne par la polymérase
- prévoit que identification bactérie et gène prendra quelques heures
- 3 cycles : extension d’amorce
- réactions d’amplification par la polymérase (PCR)
Acide aminé
- unité structure synthèse polypeptides (protéines)
- 20 AA
Acide nucléique
- longue molécule polymérique composée de nucléotides
- ARN et ADN
ADN (acide désoxyribonucléique)
- A, G, C, T
- information génétique
- sucre désoxyribose
ADN polymérase
- enzyme allonge brin ADN en y joignant nucléotides individuels
- enzyme réplication de la matrice (brin complémentaire)
Allèle
- version d’un gène particulier
- occupe la même position relative sur des chromosomes homologues
- pair chromosome = 2 allèle, 1 sur chaque chromo
ARN (acide ribonucléique)
- molécule polymérique
- A, G, C, U
- sucre : ribose
ARN de transfert (ARNt)
- petits ARN de 3 nucléotide (anticodon)
- ARNt correspond à un codon désignant un AA spécifique.
ARNt = anticodon –> correspond à codon –> désigne AA
ARNm
brin ARN décodée sous la forme d’une protéine
ARN polymérase
- enzyme amorce et allonge brin ARN
- enzyme responsable de la transcription
Enzyme responsable de la transcription et de la réplication?
réplication : ADN polymérase
transcription : ARN polymérase
Bactéries ont-elles un noyau?
organisme composé d’une seule cellule, PAS de noyau = procaryote.
Bactéries ont combien de cellules?
1 seule
Bactériophage (phage)
virus infectant bactéries
Bicaténaire
molécule structure doubles chaînes (brins) comme ADN
Clone
population d’organismes, cellules, virus ou molécule ADN provenant de réplication d’un progéniteur génétique unique.
Code génétique
- établit relation entre nucléotides ADN/ARN et les AA
- mots du code = codons (3 nucléotides consécutifs)
chaque codon correspond à …
un acide aminé, ou codon stop
Génétique moléculaire
étude des structures moléculaires et des mécanismes chimiques responsables de l’hérédité
Génome
totalité info génétique d,une cellule
- gènes des chromosomes
- autres séquences portées par des éléments extrachromosomiques
Intégron
élément génétique pourvu d’un système de capture et d’expression de gènes (de résistance) sous forme de cassettes.
Nucléase de restriction
enzyme scindant molécules ADN dans des séquences nucléotides spécifiques
Nucléotides
unité structure de ADN et ARN (C, G, U, T, A)
PCR
PCR : Réaction en chaîne de la polymérase qui permet d’amplifier un fragment d’ADN
de manière exponentielle et ainsi le rendre facilement détectable.
plasmide
ADN bihélical et généralement circulaire pouvant se répliquer
indépendamment du chromosome principal au sein d’une cellule.
promoteur
- séquence nucléotides ADN
- requis pour amorce transcription de l’ARN polymérase
protéines, polypeptide, peptide, AA
AA : 20 AA = unité structure peptide
peptide : 2 + AA
polypeptide : long peptide de 20+ AA
protéine : chaîne polypeptidique repliée ou ensemble de polypeptides repliés
recombinaire
- processus naturel
- nouvelles associations se forment entre segments ADN
rétrovirus
- virus à génome ARN
- première étape reproduction = copie de son ARN en ADN
- transcriptase inverse
ribosome
- composé d’ARN et protéines
- responsable de traduction
- assemble AA en polypeptides
- utilise ARNm comme matrice
traduction
- codons d’un ARNm décodés en polypeptide d’AA spécifiques
- fait par ribosomes
Transcription
ARN polymérase synthétise ARN à partir d’ADN
Transduction
introduction ADN étranger dans bactéries par un phage
Transformation
- changement stable et héréditaire cellule
- insertion séquence ADN de l’extérieur ou mutation
transposons
- sengment ADN
- peut se déplacer d’une site à l’autre dans le génome
- syn. éléments transposables et gènes sauteurs
