Microbiologie cours 5 - Génétique et Résistance bactérienne Flashcards
Expliquer le processus de formation d’une protéine
Réplication d’un brin d’ADN-> Transcription du matériel génétique en ARN mess-> Traduction du matériel par le ribosome -> formation d’un polypeptide -> Protéine
Quels sont les 3 modes de résistance de la bactérie?
1) altération de la perméabilité
2) Modification ou destruction de l’antibiotique
3) Modification ou changement de cible
Comment peut-on modifier la perméabilité de la membrane permettant à l’antibiotique de pénétrer dans la ç?
1) bloquer l’antibiotique en modifiant la structure du transporteur (ne reconnaît plus = aucune liaison)
2) absence du transporteur
3) On renvoie à l’extérieur ce qui est entré en quelques secondes
Comment peut-on détruire ou modifier l’antibiotique avant même qu’elle ne rentre au sein de la bactérie?
via la B-lactamase
comment peut-on modifier ou changer la cible?
- mutation dans le code génétique de la cible = aucune reconnaissance = aucune liaison
- Formation de d’autres substances pouvant passer pour la cible
nommer des cibles possibles des antibiotiques
- membrane
- paroi
- synthèse des protéines (grandes et petites unités du ribosome, facteur d’élongation)
- polymérise à ARN
- gyrase à ADN (empacte et relâche l’ADN pour la rentrer dans la structure bactérienne)
- synthèse d’ATP
V/F
sur les 14 000 espèces bactériennes rapportées, seulement 850 espèces sont pathogènes pour l’être humain
VRAI
Les firmicutes sont des bactéries à Gram _____
+
Quelles bactéries font de la photosynthèse?
cyanobactéries
Comment se nomme la bactérie responsable de la siphilys?
spirochète
Quelle maladie est reliée à la bactérie Chlamydies?
Chlamydia
De quoi ont besoin des chlamydies pour se développer?
Elles ont besoin de s’associer à un hôte pour aller chercher l’énergie et les nutriments nécessaire à son développement et à sa reproduction
Qu’est-ce qui remplace le noyau des eucaryotes dans les bactéries?
le nucléoÏde
à quoi sert le nucléoïde?
assure un empactage compact du matériel génétique
Que sont les plasmides?
éléments extra-chromosomiques capables de se répliquer de façon indépendante p/r au chromosome principal
- mo circulaires bihélicales
Combien de paires de bases contient le chromosome des bactéries vs celui des plasmides?
plasmides= 1 à 1000 kilos de paires
bactéries= + habituellement + de 1000 kilo
* sauf mycoplasma pneumoniae (816 kilo)
V/F
les plasmides codent pour des fonctions essentielles à la cellule
FAUX
les informations que portent les plasmides servent à ________ à la bactérie hôte
procurer un avantage unique
comme :
- résistance aux antibiotiques
- capacité métabolique supplémentaire
- facteur favorisant l’infection
Quel est le type de division cellulaire qu’emprunte les bactéries pour leur reproduction?
fission binaire
Quel est le temps de génération d’E coli dans des conditions optimales?
20 minutes
Comment est-ce que la bactérie fait pour minimiser ses dépenses énergétiques?
Elle n’active un système que si elle en a besoin
- la synthèse des enzymes d’un sentier métabolique se fait uniquement lorsque le substrat est présent
- la bactérie est toujours prête à la synthèse de ce qui lui manque
Quelles sont les 3 régulations d’expression des gènes possibles par la bactérie ?
1- changement dans la séquence d’ADN
2- régulation transcriptionnelle
- changement dans le nombre de transcrits
3- changement dans la qté de produit de gène actif
- régulation post-transcriptionnelle
Quels sont les 2 type de changement dans la séquence d’ADN possible?
1- amplification du gène
2- mutation (réarrangement de gène)
Quels sont les 2 types de régulations transcriptionnelles?
1- activateur
2- répresseur
Quels sont les 3 types de régulations post-transcriptionnelles?
1- ajout de cofacteur ou groupe prostétique
2- clivage protéolytique
3- interactions avec d’autres macromolécules
Expliquer la régulation d’un gène de résistance à la tétracycline
1) sans tétracycline
la protéine du répresseur est produite et vient bloquer le promoteur de tet B (gène résistant) et son propre promoteur (tetR)
2) avec tétracycline
la protéine du répresseur forme un complexe avec la molécule de tétracycline, ce qui permet au gène tet R de contrôler la production de la protéine tetB
** tetB = pompe à efflux
V/F
la régulation (autorégulation) sera plus rapide durant la phase de croissance exponentielle des bactéries que durant les phases de latence et de plateau ou de décroissance
VRAI
car la régulation est processus actif qui exige que la ç soit dans un état métabolique actif
comment peut-on contrôler l’activation et l’inactivation des gènes des bactéries?
1- Régulation transcriptionnelle
- activateur, répresseur
2- Opéron
3- Régulon
4- Stimulon
5- Régulation traditionnelle
qu’es-ce que de la régulation dans un opéron?
un seul promoteur pour contrôler plusieurs gènes adjacents
qu’est-ce que de la régulation par un régulon?
une seule protéine régulatrice pour contrôler plusieurs gènes situés à différents endroits dans le génome
qu’est-ce que de la régulation par un stimulon?
le contrôle de plusieurs gènes non contigus par un même stimule (+++ protéines régulatrices)
que sont les mutations?
ce sont des modifications de la séquence des nucléotides de l’ADN
-> transmise à la ç fille
quels sont les 2 types de mutations?
1- mutation induite
2- mutation spontanée
quelles sont les causes des mutations spontanées?
causées par l, action des radiations naturelles ou résultat d’erreurs survenues lors de la réplication
à quelle fréquence les erreurs de la réplication arrivent-elles (mutation spontanée)?
sont peu fréquentes
10^-7 à 10^-11 par paire de base pendant 1 ronde de réplication bactérienne
pourquoi est-ce que le rétrovirus du VIH est difficile à traiter?
car la polymérase (transcriptase inverse) qui s’occupe de la rétrotranscription fait beaucoup plus d’erreurs par paire de base par ronde (10^-4)
jamais la même molécule à traiter
quelles sont les causes des mutations induites?
agents physiques, chimiques et biologiques
à quelle fréquence survienne les mutations induites?
arrivent beaucoup plus souvent que les mutations spontanées
quelles sont les altérations de l’ADN causées par les mutations possible?
1- délétions ou insertions de nucléotides
2- Substitutions de nucléotides
quels sont les 3 types de substitutions de nucléotides possible?
- mutation silencieuse
- mutation mauvais sens
- mutation non-sens
qu’est-ce qu’une mutation silencieuse?
lorsqu’une mutation d’un codon ne change pas la nature de l’acide aminé produit
- pas de changement. de phénotype
qu’est-ce qu’une mutation non-sens?
une mutation d’un codon qui crée un codon d’arrêt ce qui arrête la production de la chaîne peptidique = mauvaise ou aucune fonction
qu’est-ce qu’une mutation mauvais sens?
une mutation d’un codon qui change complètement la nature de l’acide aminé formé
Quels sont les types de phénotypes qui affecteront le plus la survie des bactéries?
- Résistance au antibiotique
- Motilité
- Présence d’une capsule (+ difficile aux antibiotiques d’attaquer)
- L’apparence des colonies
- les éléments nutritionnels requis
Que veut-on dire par un phénotype sélectionnable?
permet aux mutants sélectionnables d’avoir un avantage sur les autres bactéries sensibles dans un environnement ayant des conditions dites sélectives (antibiotiques)
V/F
bien que certaines mutations peuvent procurer à la cellule certains bénéfices, plusieurs mutations vont entrainer des effets néfastes
VRAI
Comment peuvent être minimisé les dommages accidentels des mutations?
système de réparation de l’ADN
quels sont les 5 groupes de réparation pour l’ADN bactérien?
1- réparation directe de l’ADN
2- réparation par excision
3- réparation par recombinaison
4- réponse SOS (stimulation du transfert de gène)
5- réparation sujette à erreur (induction de mutations)
V/F
les bactéries ont une reproduction sexuée
faux
elles peuvent toutefois échanger de l’information génétique entre les cellules
quels sont les mécanismes permettant aux bactéries d’échanger de l’information génétique entre elles?
1- transformation
2- conjugaison
3-transduction
en quoi consiste la transformation (mécanisme d’échange de matériel génétique entre les bactéries)?
des bactéries mortes libèrent leur ADN et transforment les bactéries adjacentes ayant la capacité :compétence
B + A mort -> ADN de Amort -> B devient A
Comment peut- être acquise la compétence permettant à certaines bactéries d’être transformées par l’ADN libéré d’une autre bactérie morte?
par exposition de l’agent chimique -> CaCl2
par exposition de l’agent physique-> décharge électrique
Innée
Chez quelles bactéries est-ce que la compétence est innée?
- bacillus sp.
- Haemophilus influenzae
- Neisseria sp. (gonocoque, méningocoque)
- streptococcus pneumoniae (pneumocoque)
En quoi consiste la conjugaison (mécanisme d’échange de matériel génétique entre les bactéries)?
contact cellule-cellule permettant l’échange de matériel génétique de manière unidirectionnel
mâle à femelle
les gènes nécessaires à l’échange d’information génétique par conjugaison sont codés par quoi?
plasmides conjugatifs
quel est le plus connu plasmide conjugatif?
facteur de fertilité F de E. coli
à quoi servent les plasmides de conjugaison de type R?
à transmettre la capacité de résister aux antibiotiques
V/F
les plasmides conjugatifs de type R ont été observés plus souvent chez les bactéries à Gram - que chez les bactéries à gram +
faux
autant chez les deux types de bactéries
Quel mécanisme utilise les bactéries à Gram + pour faire de la conjugaison?
Pili sexuel
- favorise le rapprochement entre les cellules bactériennes donatrice et réceptrice
V/F
certains plasmides non conjugatifs peuvent aussi être transférés en même temps que le plasmide conjugating par un mécanisme appelé mobilisation
Vrai
par quoi est médié le transfert de gènes par transduction?
par les bactériophages
que sont les bactériophages?
virus parasites uniquement des bactéries et utilisent la machinerie cellulaire de leur hôte pour faire reproduire tant leur enveloppe protéique (capside) que leur matériel génétique
Que se passe-t-il lors de la lysogénisation?
le matériel génétique du phage intègre le chromosome de la bactérie et y est répliqué en même temps que le chromosome sans affecter l’hôte.
En quoi consiste le cycle lytique?
l’ADN du phage s’excise du chromosome nouvellement répliqués
- formation de nouvelles particules de phage
- libération en entrainant la lyse cellulaire et la mort de la bactérie
Comment se nomme les phages uniquement capable d’un cycle de croissance lytique?
phage virulent
Que sont les phages tempérés?
les phages capables de lysogénie (lysogénisation)
Comment se nomme les phages capable de sortir de la bactérienne sans la lyser?
phages chroniques
V/F
la transduction se définit comme le transfert d’ADN bactérien dune cellule à une autre par l’intermédiaire dune infection par un bactériophage
VRAI
en quoi consiste la transposition?
le mouvement de segments d’ADN à l’intérieur d’une même cellule
chromosome position A chromosome position B Chromosome 1 chromosome 2 chromosome plasmide chromosome phage plasmide phage plasmide A plasmide B phage A phage B
comment se nomme les 3 classes de transposon?
1- les séquences d’insertion (IS)
2- les transposons complexes
3- les phages transposables
lequel des transposons a une importance médicale considérable considérant qu’il peut encoder à l’intérieur de leur région centrale des gènes de toxines ou de résistance aux antibiotiques?
les transposons complexes
que sont les intégrons?
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
où peuvent se retrouver les intégrons?
- dans les transposons complexes
- sur des plasmides
comment se nomme le système le mieux connu qui prit;ge les bactéries contre l’invasion d’ADN étrangers ?
système de restriction-modification de classe 2
comment fonctionne le système de restriction-modification de classe 2?
Composante 1 : méthylène
- modification de l’ADN de l’hôte à certaines séquences spécifiques pour le protéger de la digestion éventuelle de la composante 2
composante 2 : nucléées de restriction
- destruction (digestion) de l’ADN étranger non-méthyle par la méthylase
= restriction de l’entrée du matériel génétique
V/F
le système de restriction-modification de classe 2 est plus spécifique que celui de restriction-modification CRISPR/Cas
FAUX
CRISPR/Cas est plus spécifique
Comment fonctionne le système CRISPR/Cas?
Quand un nouveau phage infecte la bactérie
- CRISPR incorpore une copie d’une courte séquence du génome du phage (mémoire spécifique des infections)
- les copies sont transcrites et traduites en ARN CRISPR
- si reconnaissance d’une séquence d’un phage, ARN CRISPR guide la protéine Cas
- protéine Cas va couper l’ADN étranger
= mort du phage
Quel est le problème avec la sur utilisation des antibiotiques?
- administration répétitive des antibiotiques
- erreurs de prescription
- alimentation animale
Perturbation de la flore microbienne -> désordres passagers ou pathologies très importantes
