Microbio-Génétique bactérienne Flashcards
Nomme les trois domaines de l’arbre de la vie.
Bactéries
Archées
Eucaryotes
Les bactéries contiennent quelle structure équivalente du noyau des eukaryotes?
Nucléoide: assure empaquetage compact de matériel génétique, 1 seul chromosome circulaire
Qu’est-ce qu’un plasmide?
- Éléments de certaines bactéries extra chromosomiques capable de se répliquer de façon indépendante par rapport au nombre de chromosome principal
- circulaire bihélicale
V/F: Les plasmides codent pour des fonctions essentiels a la cellules.
Faux: mais peut coder info procurant avantage a bactérie hôte
Nomme des exemples de ce que les plasmides peuvent coder.
- Résistance aux antibiotiques
- Capacité métabolique supplémentaire
- Facteur favorisant infection (virulence)
Comment se réplique la bactérie?
Se divise par fission binaire, très haute précision
Nomme trois type d’informations contenus dans le chromosome d’une bactérie.
- Résistance
- Virulence
- Essentiel (a sa reproduction, nutrition)
Distinction entre génome de base, génome accessoire et pangénome.
Génome de base: gènes communs a toutes les souches d’une meme espèce
Génome accessoire: gènes retrouvés dans certaines souches, absent chez d’autres souches
Pangénome:
- = génome de base + génome accessoire
- ensemble des gènes qui peuvent se retrouver dans au moins une souche d’une espèce bactérienne
V/F: en général, pour une meme espace, il existe plus de gène de base que de gène accessoires.
Faux: le contraire
ex, e coli
- moins de 1000 gène de base, pour plus de 23 000 gènes accessoires
V/F: Le génome de base représente les gènes essentiels pour une bactérie, essentialité qui dépend de la souche et peut évoluer selon les conditions de croissances auxquelles la souche est soumise.
Vrai
Énumère les étapes de la division par fission binaire des bactéries.
- Réplication de l’ADN
- Élongation de la cellule
- Formation du septum (point entre deux cellules filles jointes, début séparation)
- Completion du septum par la formation de membranes distinctes (pour chaque cellule)
- Séparation des cellules
V/F: Lors de division par fission binaire de la bactérie, il y a répartition égale des copies du chromosomes et des plasmides entre les cellules filles.
Faux: seulement chromosome répartie également, pas plasmides
But de la régulation de l’expression des gènes? Moyen par lequel bactérie régule ses gènes?
But: minimiser dépenses énergétiques
Moyen: activer seulement au besoin
Nomme 3 types de régulation des gène Spar les bactéries et des exemples de ceux-ci.
- Changement dans la séquence d’ADN
- Amplification de gène
- réarrangement de gène - Changement dans le nombre de transcrits (RÉGULATION TRANSCRiPTIONNELLE)
- activateurs
- répresseurs - Changement dans la quantité de produit de gène actif (régulation post-transcriptionnelle)
- ajout de cofacteur ou groupe protéique
- clivage protéolytique
- interaction abec autres macromolécules
Décrit le role des termes suivants. Détermine s’il s’Agit d’une protéine ou d’une séquence d’ADN.
A) Promoteur
B) Opérateur
C) Répresseur
D) Activateur
A)
- séquence d’ADN en amont d’un gène/groupe de gènes
- permet transcription du gène en ARN, REQUISE pour amorcer
- reconnue par ARN polymérase
B)
- Séquence d’ADN adjacent gène ou groupe de gène
- controle transcription de ce gène
- reconnue par protéine régulatrice (régresser ou activateur)
C)
- protéine inhibant transcription d’un gène en se liant a séquence spécifique de l’ADN (ex, opérateur)
D)
- protéine qui stimule transcription d’un gène
- reconnait opérateur (séquence proximité promoteur)
2 types de controle de la régulation trasncriptionnelle? par quelle protéines sont effectués chacun?
- Controle négatif: par répresseur;
- inductible ou répressible - Controle positif: par activateur
- inductible ou répressible
Décrit le fonctionnement du controle négatif avec l’exemple de la régulation du gène TetB par la protéine TetR.
Controle négatif, par un répresseur
i.
- par défaut (en absence de tétracycline), TetR en mode ON, donc s’attache a l’ADN
- ARN polymérase peut pas transcrire le gène. (RÉPRESSION DE TRASNCRIPTION)
ii.
- En présence de tétracycline (inducteur): répresseur se complexe avec la molécule, change de conformation, ne peut plus s’attacher a l’ADN. (DÉRÉPRESSION DE LA TRANSCRIPTION)
- ARN polymérase accède au promoteur, transcription en ARNm devient possible (transcrit TetR et TetB)
À quel moment du cycle de vie de la bactérie la régulation sera-t-elle plus rapide?
Durant la plase de croissance exponentielle
(moins durant phase de latence, plateau ou décroissance)
V/F: La régulation est souvent un processus comprenant des boucles de controle comme dans le cas de l’autorégulation.
Vrai
Nomme les stratégies développées par les bactéries pour contrôler l’Activation-inactivation de leur gène.
- Régulation transcriptionnelle (simple, un gène)
- controle négatif
- controle positif - Le regroupement de gènes adjacents dans un opéron
- Le controle de plusieurs gènes non contigus dans un régulons (meme protéine régulatrice)
- Le controle de plusieurs gènes non contigus dans un stimulons (meme stimulus)
Def mutation?, des exemples?
Modification de la séquence des nucléotides de l’ADN, transmise a la cellule fille
- substitution
- délétion
- insertion
-réarrangement
Deux types de mutations , diff causes?
spontanée:
- rare
- causée par radiation, ou erreur lors de réplication
induite:
- fréquente
- causée par agent physique, chimique et/ou biologique
Natures possibles d’altérations de l’ADN causées par les mutations?
- Délétion ou insertion de nucléotides
- Substitutions de nucléotides
- silencieuse
- mauvais sens
- non sens
Le mutations peuvent-affecter quels éléments du phénotypes de la bactérie?
- Résistance a un antibiotique
- motilité
- présence d’une capsule
- apparence des colonies
- éléments nutritionnels requis
Qu’entendons-nous par le fait que certains phénotypes soient “sélectionnables”?
Propriété aux mutants d’avoir un avantage sur autres bactéries (ex, résistance a un antibiotique)
- dans une population bactérienne par exemple exposé a un antibiotique, certaine pression sélective présente, seuls les résistantes a cet antibiotique survivront, se reproduiront pour remplacer et représenter majorité de la population
V/F: La pression sélective est créé par la mutation.
Faux: mutation survenue au hasard, existait déjà avant que la pression sélective ne s’exerce
Nomme les 5 groupes de réparation de l’ADN bactérien.
- Réparation directe de l’ADN
- Réparation par excision
- Réparation par recombinaison
- Réponse SOS (peut stimuler transfert de gènes)
- Réparation sujette à erreur (peut induire mutations)
Nomme les trois mécanismes par lesquels les bactéries peuvent échanger de l’information génétique entre cellules (transfert horizontal).
- Transformation
- Conjugaison (++)
- Transduction
Diff entre transmission verticale et horizontal du bagage génétique?
Vertical: fission binaire, cellule mère se divise en deux cellules filles identiques
Horizontal:
- acquisition de gène d’une autre espèce de bactérie
- transmis par la suite de manière vertical (fission binaire)
Décrit la transmission horizontal des bactéries par transformation.
- Résidus de l’ADN de bactéries mortes entre a l’intérieur d’une bactérie vivante
- La bactérie réceptrice controle l’acquisition de l’ADN étranger
Décrit la transmission horizontal des bactéries par conjugaison.
- favorise rapprochement physique entre deux cellules bactériennes
- cellule donatrice transfère activement une partie de son baggage génétique a cellule réceptrice
- receveuse bénéficie nouveau gènes (y comprise celui de donner elle-même gènes)
Décrit la transmission horizontal des bactéries par transduction.
- des bactériophages (virus infectant seulement les bactéries) peuvent empaqueter accidentellement matériel génétique appartement cellule hôte et ainsi transférer certains gènes a prochaine bactérie qu’il infectera
Comment ce nomme la capacité qu’ont certaines cellules d’être transformée par de l’ADN externe? acquise comment?
Compétence: acquise par exposition a des agents
- chimiques
- physiques
- ou naturelle
Nomme une espèce bactérienne chez qui la compétence de transformation est naturelle.
Streptococcus pneumoniae
Comment les antibiotiques peuvent favoriser la transformation de bactéries par de l’ADN libre?
- Imposant pression sélective aux bactéries transformées par gènes de résistance
- agissant comme stimulus externe, induisant ou augmentant compétence
- Favorisant lyse des cellules, libérant ainsi ADN servant a transformation
V/F: l’échange de matériel génétique horizontal par conjugaison peut être unidirectionnel ou bidirectionnel.
Faux: seulement unidirectionnel, passant d’une cellule donatrice a une cellule réceptrice
Où se trouvent-les gènes codant pour l’échange de matériel génétique par conjugaison? le plus connus?
Codés par gros plasmides, les plasmides conjugatifs
- plus connus: facteur de fertilité de E. Coli, appelé plasmide F
Type de conjugaison dans les Gram + et -? diff?
Tous deux comprennent plasmides conjugatifs de type R (résistance aux antibiotiques)
- Gram -: conjugaison a l’aide d’un pili conjugatif
- Gram +: autre mécanisme assurant rapprochement
Qu’est-ce que le mécanisme de mobilisation lors du transfert de matériel génétique pas conjugaison?
Certains plasmide non conjugatifs transférés a cellule réceptrice en meme temps que le plasmide conjugatif lui met est transféré
Trois types de cycle de vie des bactériophages?
- Lytiques (phage virulent/lytique)
- entraine mort cellule bactérienne - Lysogénique (phage tempéré)
- entre dans cellule, sans la détruire,
- s’intègre dans bactérie
- est répliqué en men temps que chromosome sans affecter hôte - Chronique (phage chronique)
- sort de la cellule sans la lyser (se reproduire sans la tuer)
Que se produit-il durant la transduction spécialisée?
Un génome hybride phage-bactérie est créé quand le génome du phage est improprement excisé du génome de l’hôte puis empaqueté dans le phage (RARE)
Que se produit-il durant la transduction généralisée?
Résultat de l’empaquetage accidentel de fragments de l’ADN de l’hôte a l’intérieur d’un capside de phage
- ne peut se propager suite a l’infection initiale (info pour synthétiser nouvelles capsides absente)
V/F: La transmission horizontale de certains gènes entre les bactéries appartenant a des lignées distinctes a pour effet de décélérer les capacités d’adaptation évolutives des bactéries.
faux: accélérer
Qu’est-ce que la transposition?
Mouvement de segments d’ADN a l’intérieur d’une meme cellule.
Requière proximité physique intracellulaire entre les endroits ou transfert a lieu
Trois classes de transposons pouvant agir dans transposition?
- Séquences d’insertion
- Transposons complexes
- phages transposables
Pourquoi les transposons complexes ont-ils une importance médicale considérable?
Peuvent encoder dans leur région centrale des gènes de toxines ou de résistances aux antibiotiques
Qu’est-ce qu’un intégron?
éléments génétiques qui recrutent des gènes de résistance et les intègrent les uns a la suite des autres devant des promoteurs (assurant l’expression de multiples gènes simultanément)
- on les retrouve a l’intérieur de transposons complexes et sur des plasmides
Quel est le ratio de gènes associés au microbiome humains vs gènes humains.
150 pour 1
(microbiome pour humain)
À quel terme correspondent les définitions suivantes?
1. Effet des microbiomes sur la pharmacocinétique, pharmocodynamie, l’efficacité et la toxicité des Rx.
2. Effet des interventions sur la composition et les fonctions du microbiome.
- Pharmacomicrobiomique
- pharmacoécologie
Quel est le systèmes le mieux connu qui protège les bactéries contre l’invasion d’ADNs étrangers? décrit son fonctionnement.
Système de restriction-modification (de classe II)
- Méthylase (enzyme) va modifier ADN de l’hôte a certaines séquences spécifiques pour le protéger d’une digestion éventuelle de la nucélase de restriction.
- Nucléase de restriction détruira ADN étranger non méthylé, restreignant ainsi entrée du matériel génétique nouveau
Nomme et décrit un second système qui restreint les échanges d’ADN.
CRISPER/Cas
- Quand nouveau phage infecte bactérie, système CRISPR de la bactérie incorpore courte séquence dérivée du génome du phage, conservant ainsi une mémoire des infections passées
- Séquences CRISPR transcrites et traitées pour générer de courtes molécules d’ARN CRISPR, patrouillant l’intérieur de la bactérie, recherche de séquence de phages qui pourraient infecter bactérie
- si ARN CRISPR reconnait un séquence envahisseur, protéine Cas coupe l’ADN étranger, prévenant infection de la bactérie par phage
Quelle technologie nous permet un haut niveau d’amplification des acides nucléiques, évitant de devoir multiplier par culture pure le nombre de microbes avant de pouvoir les détecter et les identifier?
Test d’amplification d’acides nucléiques (TAAN) comme la PCR
- L’action de la polymérase de à ADN qui recopie un brin complémentaire en effectuant une réaction d’extension d’amorce
Pourquoi la résistance aux antimicrobiens est une menace pour les humains, animaux, plantes et environnement?
Car peuvent provoquer des infections plus difficiles a traiter que celles dues a des bactéries non résistantes
Nomme des mesures qu’on peut entreprendre pour prévenir la propagation d’infection.
- Vaccination
- Lavage de mains
- Rapports sexuels a moindre risque
- Bonne hygiène alimentaire
V/F: La résistance demeure une grande menace seulement si on arrive plus a trouver de nouveaux antibiotiques.
Faux: meme si on met au point de nouveaux antibiotiques, résistance demeure une grave menace sans une modification des comportements.
Comment les professionnels de la santé peuvent prévenir et combattre la propagation cela résistance aux antibiotiques?
- faire de la prévention en veillant à la propreté des mains, des instruments et de leur environnement;
- ne prescrire et délivrer des antibiotiques que quand ils sont nécessaires, en application des directives
en vigueur; - signaler les infections résistantes aux antibiotiques aux équipes de surveillance;
- parler à leurs patients de la prise correcte des antibiotiques, des résistances et des dangers d’un
usage abusif; - parler à leurs patients de la prévention des infections (par exemple, par la vaccination, le lavage des
mains, les rapports sexuels à moindre risque ou en se couvrant la bouche et le nez pour éternuer).
Nomme un objectif/action que l’OMS prévoit entreprendre contre la montée des résistances des bactéries.
Optimiser l’usage des agents antimicrobiens
