Microbiome et sciences omiques Flashcards
Quels sont les 4 niveaux d’analyse omique?
La génomique
Les transcriptomiques
Les protéomiques
Les metabolimiques
Quel niveau d’analyse omique à rapport à:
A. l’encodage de l’information
B. le phénotype
A. La génomique
B. Les métabolimiques
Que doit-on détecter pour séquencer un polymère?
Pour séquencer un polymère, on doit détecter le monomère à chaque position
L’ADN a combien de monomères? Que sont-ils?
l’ADN a 4 monomères : A T C G
Qu’est-ce que la transcription?
Lorsqu’un brin d’ADN est copié en ARNm
Comment fonctionne le séquencage de Sanger?
On prend un gène qu’on veut séquencer. On va amplifier le gène et dans le mix d’amplification, il va y avoir un des nucléotides qui va manquer. Ce manque va faire qu’il va y avoir des chaînes qui vont être briser et on va donc pouvoir observer les fragments.
Quelles sont les caractéristiques de la méthode des nucléotides fluorescents?
Basée sur la méthode de Sanger
Les réactions sont combinées
Électrophorèse capillaire & fluorescence
Réception automatique des données & analyse automatique.
On utilise de la fluorescence qui vont bloquer la séquence comme la méthode de Sanger. On utilise ensuite un chromatogramme qui représente la séquence du gène
Expliquer comment le séquençage parallèle fonctionne.
- Extraction de l’ADNg
- On prépare des échantillon de fragments d’ADNg et on ajoute des adaptateurs pour générer une bibliothèque
- On va séquencer les fragments d’ADN à l’intérieur d’une même bibliothèque en parallèle
- Les lectures de séquences individuelles sont réassemblées en s’alignant sur un génome de référence
- La séquence complète du génome est dérivé du consensus de des lectures de séquences individuelles.
Au lieu de devoir cloner des génomes dans des bactéries, on va prendre le génome et le fragmenter en petit morceau, on va rajouter des index et des codes barres a l’extrémité du fragment et on le mets dans la machine qui va être capable de séquencer pleins de petit morceau en même temps
C’est quoi la pertinance de faire du séquencage ?
Connaitre le génome d’une espèce
Identifier les variation entre le génome de personnes de la même espèce
Caractériser les différences entre les cellules d’un individu
Savoir comment le mécanisme cellulaire fonctionne
Quels sont les deux approches à la protéomiques?
Gel en 2D
Prendre l’échantillon, le digérer et ensuite faire de la spectrophotométrie de masse pour avoir un portrait global
Nommez les étapes de la protéomique
Sample information
Fractionation data
LC-MS/MS data collection
Sequence database searching
Quantification
data validation
Data or relational database
Comment préparons-nous des échantillons pour de la protéomique?
On a un tissu, on va extraire les protéines qu’on va ensuite digérer pour obtenir des peptides
À quoi sert la spectrométrie de masse dans les protéomiques?
On va obtenir un graphique de la fréquence des peptides. On va ensuite pouvoir la séquence de chaque peptide en «l’explosant»
À quoi ça sert de faire de la protéomique?
En identifiant les protéines contenus dans un échantillon, on peut associer des protéines à des phénotypes ou a des maladies en comparant les peptides présents chez une personne malade et une personne saine.
De plus, ça permet la classification des gènes avec leur fonction
Que font les protéines?
Elles intéragissent ensembles, elles servent de machines pour des réactions chimiques (enzymes), elles ont des fonctions structurales, elles permettent de modifier d’autres molécules pour avoir des fonctions différentes
Vrai ou faux
Selon le génotype, le métabolome de deux personnes peuvent être différents ou similaires
Vrai, certaines personnes ont un métabolome similaire alors que pour d’autres, c’est complètement différent
Qu’est-ce que le métabolomique?
C’est l’étude des petites molécules dans un fluide biologique.
On recherche des liens entre un phénotype et un métabolisme
Ça donne une photo du métabolome
Qu’est-ce que m/z?
m/z = ratio masse sur charge dans les conditions de l’expérience
Qu’est-ce qu’un métabolite?
C’est un composé issu du métabolisme
Que fait le spectrométrie de masse?
C’est une méthode expérimentale qui permet de mesurer des molécules ou des métabolites dans un échantillon.
Ça quantifie les métabolites en fonction de leur masse et de leur charge. Les métabolites vont voyager à différentes vitesses selon leur m/z
Vrai ou faux
La dopamine peut être fractionner lors d’un spectre de masse. On se retrouve alors avec 3 molécules à observer
Vrai
Qu’est-ce que la métobolimique ciblée?
La métobolomique non-ciblée?
Ciblée: quantification d’un métabolite spécifique dans l’échantillon biologique
Non-ciblée: on obtient un profil global des métabolites, le but est d’identifier les molécules présentes dans l’échantillon
Qu’est-ce que la métabolimique en 3D?
On peut obtenir une carte 3D avec les molécules de l’échantillon ce qui permet de déterminer si la molécules est présente ou non
Qu’est-ce qu’est le microbiote? et le microbiome?
Microbiote: ensemble des microorganismes vivant dans un environnement
Microbiome: le microbiote et son environnement (ou aussi le matériel génétique contenue dans le microbiote)
Vrai ou faux
Les microbiomes sont différents pour chaque individu
Vrai
Vrai ou faux
Dans un même individu, la flore bactérienne va se ressembler dans des endroits qui sont proches
Ex: avant-bras et coude
Faux, la flore va varier malgré la proximité des deux
Comment certaines personne appelle le microbiote ?
Le deuxième génome
Combien y’a t’il de bactéries par cellule humaine?
1,3 bactéries par cellule humaine
Fun fact: ça n’inclue pas les virus, protiste, etc
Qu’est-ce l’abondance relative?
La distribution relative (en proportion de la population) des espèces dans le microbiome
Qu’est-ce que la richesse du microbiome?
Nombre d’espèces trouvées dans un microbiome
Qu’est-ce que l’équitabilité du microbiome?
équitabilité: répartition des individus dans les microbiome
Dans un microbiome, il y a quelques bactérie qui sont _________ ________ et beaucoup de bactéries qui sont _____ _____ _________.
Dans un microbiome, il y a quelques bactérie qui sont très abondantes et beaucoup de bactéries qui sont très peu abondantes
La diversité microbienne est une combinaison des notions ______ et _______
La diversité microbienne est une combinaison des notions d’équitabilité et de richesse
Qu’est-ce que l’approche 16S?
C’est une approche utilisée pour mesurer le microbiome.
C’est un bon marqueur pour classer les bactéries dans l’arbre de la vie.
Comment pouvons-nous identifier les espèces par les bases 16S?
Si les bactéries sont très identiques, les bases de données 16S vont être très similaires.
Si les bactéries sont très différentes évolutivement , les bases de données 16S vont être très différentes.
Associer les méthodologies avec les caractéristiques
A. Permet d’étudier le microbiome une bactérie à la fois. Elle ne donne pas toujours des résultats représentatifs (E. coli est très représenté en culture, mais peu abondant dans le microbiome)
B. Détermine qui est là. Peut être corrélé à certaines fonctions métaboliques
C. Qui est là? Séquence le génome des bactéries donc permet de connaitre le génotype, dont d’inférer leur fonctions potentielles. Comme le font-ils? On peut aussi savoir quelle bactérie contient quel gène.
A. Culture microbienne
B. séquence de 16S (métataxonomie)
C. métagénomique complète
Vrai ou faux
Connaitre un seul microbiome, ça ne dit pas grand chose. On doit en comparer plusieurs pour avoir des réponses
Vrai
Nommez des méthodes pour comparer les microbiomes
Comparer des familles taxonomiques
Comparer des espèces taxonomiques
Vrai ou faux
Une personne n’a pas le même microbiome durant toute sa vie
Vrai
À la naissance, le microbiome est dominé par :
A. Bacteroidetes
B. Bifidobactéries
C. Fimicutes
B. Bifidobactéries (les bactéries qui aiment le lait)
Le microbiome augmente ou diminue en diversité et en richesse plus on grandit?
Augmente
À l’age adulte, le microbiome est riche et dominé par: (deux réponses)
A. Bacteroidetes
B. Firmicutes
C. Bifidobactéries
A. Bacteroidetes
B. Firmicutes
Vrai ou faux
Le microbiome peut demeurer stable très longtemps chez les adultes.
Vrai
À des âges avancés, qu’arrive-t-il à la diversité du microbiome?
diminue
Quel sont les microbiotes présent lors de la naissance?
Au début, le microbiote de la peau et celui du tractus gastro-intestinal sont similaires chez le bébé.
Si naissance naturelle (voie vaginale) : Inoculation initiale par le microbiote vaginal et fécal de la mère.
Si césarienne : Inoculation initiale par la peau de la mère et par l’environnement.
Le microbiome du nouveau-né dépend aussi de: (4 réponses)
- Âge gestationnel
- Hospitalisation
- Antibiotiques
- Nutrition
Associée les caractéristiques avec le bon mot
Mots: Allaitement, Formule du commerce
A. plus riche en bifidobactéries, espèces différentes. Enrichi en gènes permettant d’utiliser les glycans du lait et les polysaccharides des plantes
B. Plus d’entérobactéries, de clostridium, de bacteroides et de lactobacilles
A. Allaitement
B. Formule du commerce
Quelles sont les deux caractéristiques des oligosaccharides du lait humain?
Ils ne sont pas directement absorbés par l’intestin
Effet prébiotique sur le microbiome
Quelles sont les différences qui peuvent affecter le microbiome des personnes âgées? (5 réponses)
- Modification du mode de vie
- Comportements nutritionnels
- Maladies
- Médication
- Environnement de vie (maison vs CHSLD)
Vrai ou faux
Il va y avoir des changement d’un jour l’autre dans le microbiote, comme il peut y en avoir sur le long terme
Vrai
Vrai ou faux
Quand les bactéries du microbiome changent, les fonctions générales sont changées.
Faux, les fonctions générales sont conservées même si les bactéries changent
Qu’est-ce que la dysbiose?
Déséquilibre de l’écosystème bactérien
Réduction de la diversité microbienne
Microbiome déstabilisé par un stress, réduction des bactéries importantes, augmentation des bactéries opportunistes
Qu’est-ce qui est quoi?
A. Métabolites produits par les bactéries qui ont un effet sur l’hôte
B. Nutriment qui module la flore microbienne (par exemple des fibres précises qui favorisent certaines bactéries)
C. Souche de bactérie considérée comme bénéfique utilisée pour la prévention ou comme médicament
A. Postbiotique
B. Prébiotique
C. Probiotique
Qu’est-ce que la bactériothérapie?
Prendre des bactéries d’une personne saine et la donner à quelqu’un de malade (transplantation fécale)
Quelles sont les fonctions du microbiome? (4)
Contribuent à la nutrition (Digestion des nutriments, Production de vitamines et d’autres molécules.)
**Développement du système immunitaire** (L’interaction de l’hôte avec le microbiome module le développement du système immunitaire, lien avec les allergies.)
Effet barrière (Protection contre les pathogènes, Empêche la colonisation.)
L’axe cerveau-intestin (Les bactéries de l’intestin peuvent affecter le cerveau, lien avec le métabolisme de l’hôte et le système endocannabinoïde.)
Vrai ou faux
Les fonctions du microbiome passent par les métabolites qu’il produit ou qu’il modifie
Vrai
Vrai ou faux
Certains métabolites microbiens modulent le microbiote et d’autres modulent l’hôte
Vrai
Quelles sont les fonctions possibles des métabolites? (3)
Favoriser la communication entre les bactéries pour qu’elles collaborent (quorum sensing).
Contrôler la composition du microbiote.
Complémenter les fonctions de l’hôte (Métabolisme, régulation de l’immunité, amélioration de la barrière intestinale)
Vrai ou faux
Le but des microbiotes est de nous aider.
Faux, leur but n’est pas exactement de nous aider, mais de se créer une niche écologique propice.
Vrai ou faux
Le microbiote fait l’inhibition sélective de certains pathogènes
Vrai
Quelles cellules immunitaires sont modulées par les métabolites du microbiote?
Les macrophages, les cellules dendritiques et les lymphocytes
Que font les bactéries gentilles dans la régulation immunitaire?
Les bactéries gentilles réduisent l’inflammation intestinale en émoussant l’effet de cytokines et d’autres molécules
pro-inflammatoires.
Quelles sont les effets sur les cellules épithéliales par les métabolites du microbiote?(3)
Favorisant la sécrétion de mucus protecteur
Améliorant la jonction entre les cellules (réduisant la possibilité d’entrée des bactéries)
Favorisant la sécrétion de molécules comme les IgA
Vrai ou faux
Plusieurs bactéries peuvent produire des analogues de neurotransmetteurs
Vrai
Vrai ou faux
Les neurotransmetteurs produits dans l’intestin sont supposés traverser la barrière hémato-encéphalique
Faux, ces neurotransmetteurs ne sont pas supposés traverser la barrière hémato-encéphalique.
Pourraient agir via le nerf vague ou en produisant des précurseurs capables de traverser la barrière.
Que font les bactéries en rapport avec les glycans?
Les bactéries aident les humains à digérer certains glycans. L’influx de glycans alimentaires module la composition et l’activité du microbiote
Quels sont les impacts des glycans sur le microbiome?
Différentes bactéries dégradent différents glycans. De repas en repas, les glycans changent, affectant les populations de bactéries du microbiome.
Un mucus de glycans protège l’épithélium.
Certaines bactéries se servent des glycans du mucus comme nutriments, ce qui peut stabiliser le microbiome malgré les changements de diète.
À long terme, un apport constant en un certain type de glycan affecte le microbiome plus profondément.
Quelles sont les sources de glycans pour les bactéries?
Les bactéries (capsule), le lait maternel, la viande, les plantes, le mucus de l’intestin
Vrai ou faux
Le lait maternel pourrait contribuer à sélectionner des bactéries importantes qui persistent dans le microbiome longtemps dans la vie
Vrai
Vrai ou faux
Le lait de vache dans les formules pour bébé a autant de diversité d’oligosaccharides que le lait humain
Faux, Le lait de vache dans les formules pour bébé n’a pas autant de diversité d’oligosaccharides que le lait humain
Vrai ou faux
La solubilité et l’accessibilité des glycans varient selon la position dans l’intestin
Vrai
Vrai ou faux
Le microbiote peut modifier certaines médicaments et certains médicaments peuvent modifier le microbiote
Vrai
Expliquer le lien entre la digoxine et E. lenta.
La digoxine est un médicament utilisé pour traiter l’arythmie cardiaque. La dose est critique (pas trop, mais juste assez) pour le succès du traitement.
La bactérie intestinale Eggerthella lenta peut modifier la digoxine et la rendre inactive.
En présence de digoxine, E. lenta produit des enzymes pour dégrader cette molécule.
L’expression de ces enzymes est réduite quand l’environnement de E. lenta est riche en acides aminés.
Vrai ou faux
Les antibiotiques peuvent changer le microbiome, mais après quelques temps, le microbiome va redevenir diversifié
Vrai
Vrai ou faux
Les bactéries peu abondantes dans l’intestin peuvent avoir un effet biologique important
Vrai
La composition du microbiote influence l’effet de l’antibiotique (2 effets)
Émergence de pathogènes
Efficacité du retour à l’état initial
Vrai ou faux
Une partie de l’effet de l’antibiotique est reproductible et prévisible
Vrai, certaines bactéries sont affectées chez presque tout le monde
Quelles sont les trois étapes de la formation d’un cancer avec le microbiome comme cause d’origine?
- Inflammation chronique
- Génotoxicité
- Cancer
(Plus il y a de l’inflammation, plus il y a des risques de mutations qui peuvent causer des cancers
Que se passe-t-il dans l’expérience réalisée sur l’obésité avec les souris?
Les souris qui ne possèdent pas de microbiote: elles ne sont pas obèse
Si on prends le microbiote de la souris obèse et qu’on fait un transfert fécal dans la souris sans microbiote, la souris va devenir obèse.
Souris sans microbiome (gnotobiotiques) ont moins d’adiposité que les souris normales.
Le phénotype d’obésité peut être transmis d’une souris obèse à une souris gnotobiotique (Et même d’un humain obèse à une souris!)
Comment appelle-t-on une souris sans microbiome?
Gnotobiotie
Quels sont les mécanismes d’action du microbiote qui favorisent l’obésité? (5)
Augmente l’énergie générée par la diète.
Reprogramme les gènes dans le colon.
Modifie la production de molécules bioactives.
Augmente la perméabilité intestinale.
Induit une inflammation chronique.
Quelles sont les caractéristiques d’un microbiome intestinal en santé?
Production d’acides gras à courte chaine qui favorisent :
l’intégrité intestinale
l’homéostasie énergétique
la réduction de l’inflammation
la réparation des tissus
Régulation appropriée de l’appétit.
Quelle sont les caractéristiques du microbiome intestinal du diabète de type 2?
Production de certaines molécules associées à la dysfonction métabolique et à l’inflammation:
Lipopolysaccharides (LPS)
Sulfate d’hydrogène
Vrai ou faux
Les métabolites produits par le microbiote pourraient être associés aux maladies cardiovasculaires
Vrai
Par exemple, la choline et la L-carnitine sont transformées en TMAO (pas prouvé association microbiome-TMAO).
Vrai ou faux
Le microbiome peut être une source d’inflammation chronique qui peut contribuer au cancer et aux maladies métaboliques
Vrai
Vrai ou faux
Les bactéries produisent des métabolites
Vrai
Vrai ou faux
Il va y avoir des changement d’un jour l’autre dans le microbiote, comme il peut y en avoir sur le long terme
Vrai
