Microbiome, protéomique et génomique - 10 Flashcards
Quelle méthode est utilisée pour le séquençage Sanger?
Utilisation de nucléotides fluorescents pour la détection et électrophorèse capillaire pour la séparation des fragments
Permet une analyse automatique des données.
Quelles sont les grandes étapes de la protéomique?
1) Préparation des échantillons: extraction de protéines d’échantillons de tissus/fluides
2) LC/MS (Chromatographie liquide/spectrométrie de masse)
3) Analyse: interprétation des spectres de MS, quantification + classification à l’aide de l’ontologie
Ces étapes aident à comprendre la composition et la fonction des protéines.
Quel est le nombre estimé de bactéries dans le corps humain?
1,3 bactérie par cellule humaine
* Cela offre une grande flexbilité pour la digestion des aliments
Environ 1000 espèces bactériennes dans l’intestin.
Qu’est-ce que la richesse du microbiome?
Nombre d’espèces trouvées dans un microbiome
Plus un microbiome est riche, plus il contient d’espèces diférentes.
Qu’est-ce que l’équitabilité du microbiome?
Répartition des individus dans le microbiome
* Est-ce qu’il y a une espèce sur-représentée?
Une évaluation de la diversité microbienne.
Qu’est-ce que l’approche 16S?
Identifier les espèces microbiennes par séquençage de la région 16S de l’ADN. L’ADN 16S est un très bon marqueur de l’évolution, car il est indispensable à la bactérie, donc il mute lentement.
* Sert à répondre à la question « Qui? »
Utilise des amorces pour amplifier and séquencer des régions conservées et variables.
Quelles sont les méthodologies pour comparer les microbiomes?
- Culture microbienne: on apprend des chose sur une bactérie
- Séquençage de 16S: faire l’inventaire, avoir des données générales de qui est là
- Métagénomique complète: utilise le séquençage shotgun pour étudier la diversité des microbes et leurs fonctions, surtout dans les échantillons hétérogènes où plusieurs espèces sont présentes
Ces méthodes aident à comprendre la composition et les fonctions des communautés microbiennes.
Vrai ou Faux: Le microbiome est considéré comme notre deuxième génome.
Vrai
En raison de la diversité génétique des bactéries dans le microbiote.
Quels sont les rangs taxonomiques de classification des bactéries?
- Phylum
- Classe
- Ordre
- Famille
- Genre
- Espèce
Exemple : Escherichia coli appartient au phylum Proteobacteria, classe Gammaproteobacteria, ordre Enterobacterales, famille Enterobacteriaceae.
Quelles sont les trois étapes de l’analyse taxonomique réalisées sur les microbiomes dans l’exemple?
- Avant l’antibiotique (J0)
- À la fin de 7 jours d’antibiotique (J7)
- 90 jours après l’antibiotique (J90)
Deux personnes (P10 et P11) ont été utilisées comme exemples.
Vrai ou faux : Le microbiome des bébés est identique chez tous les nouveau-nés.
Faux
Chaque microbiome est unique et influencé par plusieurs facteurs.
Quel est le rôle des prébiotiques?
Nutriment qui module la flore microbienne
Par exemple, des fibres précises qui favorisent certaines bactéries.
Quels sont les principaux types de bactéries dominants dans le microbiome des adultes?
- Bacteroidetes
- Firmicutes
Le microbiome adulte est riche et peut demeurer stable très longtemps.
Complétez la phrase : Le microbiome de la naissance est influencé par le _______.
[mode de naissance]
* Naturelle: microbiote vaginal et fécal
* Césarienne: peau et environnement
Naissance naturelle ou césarienne affecte l’inoculation initiale du microbiome.
Qu’est-ce que la dysbiose?
Déséquilibre de l’écosystème bactérien
Cela se traduit par une réduction de la diversité microbienne.
Quels facteurs peuvent influencer le microbiome des personnes âgées?
- Modification du mode de vie
- Comportements nutritionnels
- Maladies
- Médication
- Environnement de vie (maison Vs CHSLD)
Souvent, il y a une réduction de la diversité du microbiome avec l’âge.
Quelles sont les fonctions du microbiome?
- Digestion des nutriments/production vitamines
- Développement du système immunitaire
- Protection contre les pathogènes (barrière)
- Interaction avec le cerveau (axe cerveau-intestin)
Les fonctions passent par les métabolites produits par le microbiome.
Vrai ou faux : Les analogues de neurotransmetteurs produits par les bactéries dans l’intestin peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique.
Faux
Ils pourraient agir via le nerf vague ou en produisant des précurseurs capables de traverser la barrière.
Quels sont les types de métabolites produits par les bactéries qui ont un effet sur l’hôte?
- Acide lactique (affecte pH)
- Peroxyde d’hydrogène (toxique pour qq bactéries)
- Bactériocines
Ces métabolites contrôlent le microbiote et modulent la réponse immunitaire.
Quel est l’impact des glycans alimentaires sur le microbiome?
Ils modulent la composition et l’activité du microbiote
Les bactéries aident à dégrader certains glycans que les humains ne peuvent pas digérer.
Vrai ou faux: différentes bactéries dégradent différents glycans
Vrai
Quel est le rôle du mucus dans le microbiome?
Le mucus des glycans protège l’épithélium
* Glycan = prébiotique?
Rempli le vide: Certaines bactéries utilisent les glycans du mucus en tant que __.
Nutriments
De quelles sources proviennent les glycans pour les bactéries?
- Bactérie (ex. capsule)
- Lait humain
- Viande
- Plantes
- Mucus intestinal
Quels sont les 4 niveaux d’analyse omique?
1) Génomique
2) Transcriptomique
3) Protéomique
4) Métabolomique
Quel niveau d’analyse omique est analysé avec quelle méthode?
Séquençage: génomique et transcriptomique
Spectrométrie de masse: protéomique et métabolomique
Explique la méthode de séquençage en parallèle
1) Population de bactéries
2) Extraction de l’ADN génomique microbien total
3) Séquencage de type shotgun: fragmenter l’ADN en petits morceaux, puis séquencer ces fragments aléatoirement
Quels sont les 4 types d’expériences en génomique?
- Transcriptomique: mesure l’expression des gènes
- miRNomique: mesure les micro-ARNs
- Épigénomique: structure de l’ADN
- Génomique: séquence de l’ADN
Résume l’approche du génome
1) Séquençage de novo
2) Reséquençage de régions complètes et détection de variations
3) Reséquençage de régions ciblées (exons)
Résume l’approche du transcriptome (RNA-seq)
1) Profils d’expression des ARNm
2) Variants d’épissage
3) Expression de certain allèles
4) Expression des micro ARN
Résume l’approche de l’épigénome (ChIP-Seq)
1) Sites actifs dans la transcription
2) Interactions ADN-protéines
3) Modification des histones
4) Nucléosomes
Qu’est-ce que la métabolomique?
L’étude des petites molécules dans un fluide biologique
* Chercher des liens entre le métabolisme et le phénotype
* Donne une photo du métabolome (ensemble des métabolites présents dans un échantillon à un moment donné)
Quelle méthode expérimentale est utilisée pour mesurer les métabolites?
Spectrométrie de masse
* Sépare les métabolites en fonction de leur masse et de leur charge
* Les métabolites voyagent à une vitesse différente selon leur m/z
De quoi est composé un spectromètre de masse?
- Source d’ions
- Analyseur de masse
- Détecteur
Production d’un spectre de masse avec différents pics montrant les différents isotopes
Qu’est-ce que la métabolomique ciblée?
On cherche à quantifier des métabolites
spécifiques au lieu de focuser sur tous les métabolites présents dans l’échantillon.
* Ex: quantifier des substances dopantes dans un échantillon sanguin
Qu’est-ce que la métabolomique non-ciblée?
On veut le profil métabolique global d’un échantillon.
* Faire la liste des métabolites observés suite à l’analyse de l’échantillon
* Sert à faire des comparaisons, des diagnostics, cibles thérapeutiques
Quel type de métabolomique pour répondre à cette question: Quelle est la distribution spatiale de métabolites dans un tissu?
La métabolomique en 3D
* Permet de voir les différentes concentrations de métabolites selon leur endroit dans un échantillon
Quelle est la différence entre le microbiote et le microbiome?
Microbiote: l’ensemble des microorganismes vivants dans un environnement
Microbiome: le microbiote et son environnement
* Ex: le microbiome intestinal = les m.o. + le contenu de l’intestin + la portion de l’hôte qui interagit avec les bactéries
Vrai ou faux: Dans un microbiome, il y a beaucoup de bactéries très abondantes et quelques bactéries peu abondantes
Faux, il y a peu de bactéries très abondantes et beaucoup de bactéries peu abondantes
Qu’est-ce que la diversité microbienne?
C’est la combinaison des notions de richesse et d’équitabilité
Quels sont les désavantages d’utiliser la culture microbienne comme méthodologie pour étudier le microbiome?
- Une bactérie à la fois
- Pas toujours des résultats représentatifs (E. coli est très présente en culture, mais peu présente dans le microbiome)
Quels sont les avantages de l’analyse métagénomique complète du microbiome?
Répond à plusieurs questions
* Qui est là?
* Que font-ils? Obtient le génome, donc on peut inférer leurs fonctions
* Comment le font-ils? Quelle bactérie contient quel gène
Vrai ou faux: les gens ont généralement les mêmes familles de bactéries dans leur microbiome, mais des espèces assez différentes
Vrai, c’est pourquoi c’est plus significatif de comparer les analyses au niveau des espèces plutôt que comparer les familles présentes
Quelles bactéries dominent le microbiome des bébé naissants?
Bifidobactéries
Quels sont les avantages de l’allaitement sur le microbiome?
- Plusieurs espèces de Bifidobactéries
- Enrichi en gènes permettant de dégrader les glycans du lait et des plantes
*Les oligosaccharides on un effet prébiotique
Comment l’alpha et la beta diversité changent avec le temps?
- Alpha (diversité personnelle): augmente jusqu’à l’âge adulte, puis redescend en vieillissant
- Beta (différence entre les individus): Diminue jusqu’à l’âge adulte, puis réaugmente en vieillissant
Vrai ou faux: puisque les bactéries changent beaucoup avec le temps et la diète, les fonctions générales changent aussi
Faux, les fonctions générales sont conservées
Vrai ou faux: il n’existe aucun test pour diagnostiquer la dysbiose
Vrai, il faut comparer les microbiotes pour observer une dysbiose
Quelle est la différence entre les probiotiques et les postbiotiques?
- Probiotiques: souche de bactéries spécifique considérée comme bénéfique utilisée comme prévention ou traitement (vivant)
- Postbiotiques: métabolites produits par les bactéries qui ont un effet sur l’hôte
Quelles sont les fonctions des métabolites produits par le microbiote?
- Favoriser la communication (quorum sensing)
- Contrôler la composition du microbiote
- Complémenter les fonctions de l’hôte
Vrai ou faux: le but principal des bactéries du microbiote est de nous aider
Faux, c’est de se créer une niche écologique propice
Comment le microbiote contribue à la régulation immunitaire?
- Peut produire des métabolites qui modulent les cellules immunitaires
- Certaines bonnes bactéries peuvent réduire l’inflammation
Comment le microbiote participe à l’amélioration de la barrière intestinale?
- Favorise la sécrétion de mucus
- Améliore la jonction entre les cellules
- Favorise la sécrétion d’IgA
Comment les bactéries aident à la digestion du lait maternel?
Pour digérer les glycans
* Bifidobactérium: métabolise oligosaccharides
* Lactobacillus: métabolise monosaccharides
Donne un exemple de comment le microbiome peut affecter les médicaments
Eggerthella lenta peut modifier la digoxine, médicament qui traite l’arythmie cardiaque, et la rendre inactive grâce à ses enzymes.
* Comment combattre? Environnement riche en acides aminés
Les antibiotiques affectent surtout les espèces __ du microbiote.
Peu abondantes
Quelles sont les étapes du développement du cancer
- Inflammation chronique dû à une dysbiose
- Génotoxicité (mutations dues à un bris dans la barrière)
- Cancer
Quels sont les mécanismes d’action du microbiote qui favorisent l’obésité?
- Augmente l’énergie générée par la diète (+ efficace)
- Reprogramme les gènes du colon
- Modifie la production de molécules bio actives
- Augmente la perméabilité intestinale
- Induit inflammation chronique
Vrai ou faux: les acides gras à courte chaînes sont favorables à un microbiote intestinal sain
Vrai, ils favorisent l’homéostasise, la réparation des tissus, la réduction de l’inflammation et l’intégrité intestinale
Nomme 2 molécules produites par le microbiotes qui peuvent être associées à une dysfonction et à l’inflammation (diabète type 2)
- LPS
- Sulfate d’hydrogène
Quel déchet bactérien pourrait être à l’origine de maladies cardiovasculaires?
Le TMAO, dont la production est augmentée lors d’une diète riche en gras
