Microbio - Génétique microbienne Flashcards
Rappel:
étapes de synthèse de protéines (3)
1) réplication
2) transcription
3) traduction
3 modes de résistances aux antibiotiques
1) Altération de la perméabilité
(antiobio ne peut pas entrer dans la cell)
2) Modification/Destruction de l’antibio
3) Modification/ Changement de la cible
Quelles sont les cibles possibles des antibiotiques? (11)
- membrane
- synthèse ATP
- biosynthèse acide folique
- paroi
- synthèse protéines
(sous-unité 50S ribosome) - synthèse protéines
(sous-unité 30S ribosome) - Facteur d’élongation EF-G
- Isoleucine aminoacyl ARNt synthétase
- Polymérase ARN
- Fragmente l’ARN
- Gyrases à ADN
Rappel:
sous quelles formes sont le matériel génétique d’une bactérie? (2)
- un seul chromosome circulaire
- plasmide
Nucléoïde
= structure qui assure un empaquetage compact du matériel génétique
compte tenu du fait que les bactéries n’ont pas de noyau
Plasmides - Caractéristiques
= élémnets extra-chromosomiques
- peuvent se répliquer de façon indépendante
- molécules circulaires bihélicales
- plus petites que le chromosome
- 1à 1000 kila paires de bases
- ne codent PAS pour des fct essentiels
Informations pouvant être portées par les plasmides (3)
= infos pouvant donner un avantage à la bactérie hôte
- Résistance aux antibiotiques.
- Capacité métabolique supplémentaire.
- Facteur favorisant l’infection.
Génome des bactéries:
taille moyenne d’une cell et taille moyen de l’ADN
1,4 mm d’ADN dans une cellule de 1-3 μm
** à remarquer que ADN bcp plus grand que cell en soi donc preuve que l’‘ADN est sous forme compacte
Si une bactérie a un petit génome, cela la force à quoi?
Un plus petit génome
force la bactérie à dépendre
plus des facteurs de
l’hôte pour sa reproduction.
en gros, les bactéries autonomes ont donc des + gros génomes que les parasites
Comment les bactéries se divisent?
par fission binaire
Répartition égale des
copies du chromosome
entre les cellules filles
Lors de la fission binaire, il y a répartition égale des copies du chromosomes entre les cell filles, qu’en est-il des plasmides?
la répartition du/des plasmide(s) n’est pas tjrs équitable entre les cell filles
En conditions optimales, le temps de génération (cycle complet de fission binaire) d’E. Coli est de cb de temps?
environ 20 min
Concept fondamental en génétique bactérienne
Afin de minimiser ses dépenses énergétiques, la bactérie n’active un système que si elle en a besoin. Ainsi, les bactéries évitent de synthétiser les enzymes d’un sentier métabolique en absence du substrat mais elles sont toujours prêtes à produire ces enzymes si le substrat apparaît dans l’environnement.
(économie d’énergie)
3 types de régulations
+ exemples de modes d’action
1) Changement dans la séquence d’ADN
- amplification de gène
- réarrangement (mutations)
2) Changement dans le nb de transcrits (aka régulation transcriptionelle)
- activateurs/represseurs
3) Changement dans la qté de produit de gène actif (aka régulation post-transcriptionnelle) - ajout cofacteur/groupe protétique - clivage protéolytique - intéractions avec macromol.
Définition de promoteur
= séquence d’ADN située en amont d’un gêne et qui permet la transcription du gène en ARNm
- nécessaire pour starter transcription
- reconnu par ARN polymérase
Définition d’opérateur
= séquence d’ADN adjacente à un gène et qui permet à une prot. régulatrice (répresseur/activateur) de contrôler la transcription
Définition - répresseur
=protéine inhibant la transcription d’un gène
- se lie à une séquence spécifique
Définition - Activateur
= protéine qui stimule la transcription d’un gène
- reconnaissent une séquence spécifique
Régulation du gène tetB - Action sans tétracycline
gène tetB
= permet aux bactéries de résister à la tétracycline
gène tetR
= gène represseur qui contrôle le tetB
En absence de trétracycline, 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
Régulation du gène tetB - Action avec tétracycline
En présence de tétracycline, cet 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.
La régulation des gènes est un processus actif ou inactif? Elle nécessaite de se faire quand la bactérie est dans quel état?
La régulation (et l’autorégulation) des gènes est ordinairement un processus actif qui exige que la cellule soit dans un état métabolique actif. Ainsi, la régulation sera plus rapide durant la phase de croissance exponentielle des bactéries que durant les phases de latence et de plateau ou de décroissance.
Stratégies développées par les bactéries pour contrôler activation/inactivation des gènes
-La régulation transcriptionnelle simple
(contrôle + ou -)
- Le regroupement de gènes adjacents dans un opéron
- Le contrôle de plusieurs gènes non contigus dans un régulon
- Le contrôle de plusieurs gènes non contigus dans un stimulon
- La régulation au niveau traductionnel
Définitions de régulation:
- simple
- dans opéron
- dans régulon
- dans stimulon
Régulation simple:
Un promoteur pour contrôler un gène.
Régulation dans un opéron:
Un seul promoteur pour contrôler plusieurs gènes adjacents.
Régulation par un régulon:
Une seule protéine régulatrice (répresseur/activateur) pour
contrôler plusieurs gènes situés à différents endroits dans le génome.
Régulation par un stimulon:
Le contrôle de plusieurs gènes non contigus par un même
Les processus d’autorégulation sont-ils fréquents chez les bactéries?
oui
Mutation
= modification dans la séquence de nucléotides de l’ADN
- se transmet de cell mère en cell fille
2 types de mutations + explications de chaque
SPONTANÉES
- causées par action de radiations naturelles ou erreurs de réplication
- peu fréquentes
INDUITES
- causées par plusieurs agents physiques, chimiques et bio (aka agents mutagènes)
- bcp + fréquent
Altérations possibles de l’ADN (5)
—- Délétions ou insertions de nucléotides
—- Substitutions de nucléotides
- silencieuses
pas d’effet
- mauvais sens
(défectueuse)
- non-sens
(incomplète)
Phénotype
= propriétés observables des mutants
Exemple de phénotype:
mutation causant une imperméabilité à un antbio
l’altération de cet antibiotique ou de sa cible, provoquera un phénotype de résistance à cet antibiotique
Qu’est-ce que les phénotypes peuvent affecter chez les bactéries? (5)
- La motilité
- La présence d’une capsule
- L’apparence des colonies
- Les éléments nutritionnels requis
- la résistance
Que veut dire un phénotype, non seulement observable, mais aussi SÉLECTIONNABLE?
= propriété permettant aux mutants sélectionnables d’avoir un avantage sur les autres bactéries dans un environnement ayant des conditions dites sélectives
il y a donc un effet sur une population
Effet sur la population s’il y a présence de mutants résistants dans un environnement où un antiobiotique est administré
Dans une population bactérienne exposée à une concentration d’antibiotique telle qu’elle exerce une pression sélective, les mutants résistants pourront croître plus rapidement que les parents sensibles et bientôt les remplacer pour former la majorité de la population.
**voir graphique diapos 56 à 58