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Microbiologie des eaux > Microorganismes thermophiles > Flashcards

Microorganismes thermophiles Flashcards

1
Q

Nommer des environnements naturels à haute température.

A

Sources hydrothermales sous-marines
Sources chaudes
Lacs de boue
Geysers

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Q

Quel est le nom de la bactérie ayant servi à isoler la Taq pol, découverte au Mushroom Spring au Yellowstone National Park (dans une source chaude)?

A

Thermus aquaticus

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3
Q

Nommer en ordre croissant de température les différents types de mo selon la température.

A 
Psychrophiles
Psychrotrophes
Mésophiles
Thermotolérants
Thermophiles
Hyper-thermophiles
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4
Q

Vrai ou faux : un mo peut être mésophile et thermotolérant.

A

Vrai

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5
Q

Vrai ou faux : le LUCA était vraisemblablement un psychrophile.

A

Faux, il serait un thermophile

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6
Q

Pourquoi y a-t-il une limite de température dans laquelle les cyanobactéries peuvent vivre?

A

Car à une certaine température (environ 75C), la chlorophylle est dégradée

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7
Q

Est-ce qu’on peu parler d’une thermophilie pour les eucaryotes?

A

Non, ce serait plus une thermotolérance (vu les températures max que certains eucaryotes peuvent endurer)

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8
Q

Certains mo peuvent vivre à des températures au-dessus de 100C. À quel endroit peut-on retrouver ces mo?

A

Au niveau des planchers océaniques

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9
Q

Quelle molécule organique est utilisable comme source d’énergie par les hyperthermophiles?

A

HCOOH

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10
Q

Quel est le donneur d’électrons en respiration anaérobie pour les hyperthermophiles?

A

H2

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11
Q

Quels sont les accepteurs d’électrons en respiration anaérobie pour les hyperthermophiles?

A

CO2
Fe(OH)3
S0, SO4(2-)
NO3-

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12
Q

Quel est le produit de la respiration anaérobie d’un hyperthermophile avec le H2 comme donneur d’électrons et le CO2 comme accepteur?

A

Méthane (CH4)

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13
Q

Quel est le produit de la respiration anaérobie d’un hyperthermophile avec le H2 comme donneur d’électrons et le Fe(OH)3 comme accepteur?

A

Magnétite (Fe3O4)

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14
Q

Quel est le produit de la respiration anaérobie d’un hyperthermophile avec le H2 comme donneur d’électrons et le S0 ou SO4(2-) comme accepteur?

A

Sulfure d’hydrogène (H2S)

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15
Q

Quel est le produit de la respiration anaérobie d’un hyperthermophile avec le H2 comme donneur d’électrons et le NO3- comme accepteur?

A

Diazote (N2)

Ammoniaque (NH3)

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16
Q

Quels sont les donneurs d’électrons en respiration aérobie pour les hyperthermophiles?

A

H2

S0, H2S, FeS2

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17
Q

Quel est l’accepteur d’électrons en respiration aérobie pour les hyperthermophiles?

A

O2

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18
Q

Quel est le produit de la respiration aérobie d’un hyperthermophile avec le H2 comme donneur d’électrons?

A

Eau (H2O)

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19
Q

Quel est le produit de la respiration aérobie d’un hyperthermophile avec le S0, H2S ou FeS2 comme donneur d’électrons?

A

H2SO4 (+ FeSO4)

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20
Q

Quelle est la source de carbone des hyperthermophiles?

A

CO2

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21
Q

Quelle est la source d’azote des hyperthermophiles?

A

fixation de N2

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22
Q

Quels sont les besoins nutritionnels supplémentaires des hyperthermophiles?

A

Chaleur, minéraux traces, eau liquide

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23
Q

Lesquels sont dominants en environnements chauds et acides, archées ou bactéries?

A

Archées

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24
Q

Quels sont les effets de la chaleur sur les macromolécules?

A
  • Dénaturation de l’ADN
  • Dépurination des bases puriques (A et G)
  • Dénaturation ARN
  • Déstabilisation de la structure quaternaire des prots
  • Dénaturation irréversible des prots
  • Déstabilisation des membranes lipidiques pouvant conduire à la lyse
  • Dégradation de la chlorophylle > 75C
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25
Q

Quelles adaptations peuvent être mises en place pour résister à de très hautes températures?

A
  • Surface extérieure prots fortement chargée (retient molécules d’eau)
  • Repliement renforcé par nombreux ponts ioniques et/ou disulfures
  • Noyau hydrophobe compact
  • Compaction dense des prots minimisant les vides
  • Oligomérisation plus fréquente
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26
Q

À quoi sert l’oligomérisation plus fréquente dans les protéines comme adaptation à la chaleur?

A
  • Augmenter la rigidité des monomères
  • Permettre une meilleure compaction des résidus hydrophobes
  • Réduire l’exposition des résidus hydrophobes au solvant
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27
Q

Décrire l’adaptation de la citrate synthase de P. aerophilum lui permettant de ne pas se dénaturer à haute température.

A

Dimère de 2 monomères liés par deux ponts disulfures : les ponts disulfures referment la chaîne d’aa sur elle même et celle-ci est entrecroisée avec une autre chaîne : ça empêche les monomères de se défaire malgré l’agitation moléculaire

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28
Q

Quels aa permettent aux protéines de résister de plus hautes températures (caractéristique)?

A

Acides et basiques

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29
Q

Quels aa acides trouve-t-on dans les enzymes des thermophiles?

A

Glutamate, aspartate

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30
Q

Quels aa basiques trouve-t-on dans les enzymes des thermophiles?

A

Lysine, arginine

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31
Q

Est-ce facile de faire exprimer des protéines thermostables recombinantes chez des bactéries mésophiles?

A

Non, elles sont souvent mal repliées, insoluble (corps d’inclusion) et inactives

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32
Q

Les lipides de (archées/bactéries) ont des liens éther.

A

Archées

33
Q

Les lipides de (archées/bactéries) ont des liens ester.

A

Bactéries

34
Q

Le sn-glycérol-1-phopsphate se trouve chez les lipides des (bactéries/archées) alors que le sn-glycérol-3-phosphate se trouve chez les (bactéries/archées).

A

1-p : archées

3-p : bactéries

35
Q

Vrai ou faux : les bactéries thermophiles ont des chaînes d’isoprénoides comme adaptation membranaire à la chaleur.

A

Faux, ce sont les archées

36
Q

Vrai ou faux : les éther-lipides sont seulement présents chez les archées thermophiles.

A

Faux, ils sont aussi présents chez les archées mésophiles et psychrophiles et chez certaines bactéries thermophiles (en plus d’autres lipides dits «thermophiles»)

37
Q

Pour quelle raison trouve-t-on des éther-lipides chez certaines bactéries thermophiles?

A

À cause d’échanges génétiques effectués avec les archées

38
Q

Vrai ou faux : les tétraéthers lipidiques sont presque exclusifs aux archées.

A

Vrai : ils aident à résister aux conditions extrêmes, mais sont aussi présents chez des mésophiles

39
Q

Quelle particularité des tétraéthers lipidiques les rend hydrophobes et idéal pour les hyperthermophiles?

A

Beaucoup d’encombrement stérique (groupements méthyl et certains tétraéther ont des cyclopentane), groupement glycérol de chaque côté et ils peuvent ponter la bicouche ensemble

40
Q

Qu’est-ce que l’état liquide cristallin?

A

Membrane gélifiée

41
Q

Entre quelle et quelle température se passe la transition de phase chez les membranes d’archées?

A

-20 et -15

42
Q

Si la transition de phase des membranes d’archées se situe entre -20 et -15C, est-ce que cela signifie que la membrane est fluide au delà de ces températures?

A

Oui

43
Q

Que permet le fait que la transition de phase de la membrane des archées est entre -20 et -15 au niveau de la perméabilité?

A

Faible perméabilité aux petits solutés sur une large plage de température

44
Q

Entre quelle et quelle température se passe la transition de phase chez les membranes bactériennes?

A

Entre 40 et 50C

45
Q

Vrai ou faux : les membranes bactériennes perdent rapidement leur imperméabilité aux petits solutés quand la température diminue.

A

Faux, c’est quand la température augmente

46
Q

Comment les bactéries régulent-elles leur membrane pour contrer le fait que la transition de phase est haute?

A

Régulent la composition en lipides pour s’adapter

47
Q

Compléter la phrase : Chez B. subtilis, les acides gras (iso/antéiso) augmentent avec la température.

A

Iso

48
Q

Compléter la phrase : Chez B. subtilis, les acides gras (iso/antéiso) augmentent quand la température baisse.

A

Antéiso

49
Q

Laquelle est plus imperméable aux acides: monocouche ou bicouche?

A

Monocouche

50
Q

Est-ce que l’augmentation de G/C dans le génome (3 liens au lieu de 2) est une façon pour les hyperthermophiles de protéger leur génome de la haute température?

A

Non, il n’y a pas de corrélation entre la température optimale et le pourcentage G/C du génome

51
Q

Est-ce que l’acquisition et le transfert de gènes participe à l’adaptation aux hautes températures des hyperthermophiles?

A

Oui! (beaucoup de bactéries hyperthermophiles ont échangé des gènes avec des archées afin de mieux résister aux hautes températures!)

52
Q

Quel est l’organisme modèle pour la transformation naturelle chez les thermophiles?

A

Thermus thermophilus HB7

53
Q

Vrai ou faux : Thermus thermophilus peut seulement incorporer de l’ADN de bactéries.

A

Faux, il incorpore l’ADN de bactéries, eucaryotes ou archées (très large spectre d’hôte et pas de reconnaissance spécifique des séquences) : il garde l’ADN si c’est utile pour lui et sinon il l’élimine

54
Q

Quelles sont les façons utilisées par les mo afin d’acquérir de l’ADN exogène leur permettant de s’adapter à des hautes températures?

A

Conjugaison, compétence naturelle, transduction (possiblement), vésicules, etc

55
Q

Quel est l’intérêt de la Reverse DNA gyrase pour un organisme hyperthermophile?

A

Elle peut introduire des supertours positifs dans l’ADN in vitro : cela compacte l’ADN puisqu’à haute température, celui-ci ne peut pas se permettre de relâchement, le supertour positif stabilise la double hélice et augmente la cohésion entre les molécules

Cela protège donc l’ADN chromosomique d’une dénaturation thermique ou d’une dépurination et des bris se produisant à haute température

56
Q

Chez quels mo la Reverse DNA gyrase est-elle présente?

A

Archées et bactéries hyperthermophiles (origine probable des archées hyperthermophiles)

57
Q

Au-dessus de quelle température la Reverse DNA gyrase serait-elle essentielle?

A

Au-dessus de 90C

58
Q

Nommer des environnements à haute température créés par l’homme où on pourrait retrouver des mo hyperthermophiles.

A

Puits de forage et d’exploitation pétrolière
Déchets d’extraction du charbon
Réacteurs à charbon de bois

59
Q

Quelles sont les utilisations possibles des mo thermophiles par les humains?

A 
Production de CH4 à partir de déchets organiques
Production d'éthanol
Synthèse d'acides aminés
Production d'antibios
Production d'acide lactique
Production d'acide acétique
Synthèse caroténoides
Synthèse d'enzymes et protéines utilisées en biotechnologie, recherche et diagnostic
60
Q

Quel est le grand avantage en industrie de fabriquer des produits à haute température?

A

Moins de contaminations (surtout par des pathogènes)

Aussi pour augmenter la fluidité des sirops par exemple et aussi augmenter la vitesse de transformation

61
Q

Compléter la phrase : plus la pression monte, plus la température d’ébullition de l’eau ________.

A

Augmente

62
Q

À quoi sont associées les sources hydrothermales des grands fonds océaniques (I know question pas claire mais indice = lave)?
I mean, moi j’ai répondu cheminée. Indice = spas ça la réponse!

A

À des zone volcaniques actives au niveau des systèmes de crêtes médio-océaniques

63
Q

Décrire le principe d’une source hydrothermale.

A

Eau dans la roche chauffée par le magma du manteau : eau chaude très fluide réagit avec le basalte (roche volcanique) et se charge en minéraux : roche se fissure car acidifiée : donne source

64
Q

À quoi est due la “fumée” des sources hydrothermales?

A

Choc brutal entre eau de la mer à 4C et légèrement basique et eau chaude chargée en CO2, minéraux et acide (donc choc entre température et composition)

65
Q

Quel type de fumeur (blanc ou noir) éjecte un liquide clair et homogène à l’embouchure qui se trouble au contact de l’eau froide et alcaline par précipitation des minéraux et a un pH acide?

A

Noirs

66
Q

Quel fumeur (blanc ou noir) a un pH basique?

A

Blanc

67
Q

Quel fumeur est plus chaud? (blanc ou noir)

A

Noir

68
Q

Vrai ou faux : les sources hydrothermales créent des “oasis de vie” très locales?

A

Vrai

69
Q

S’il n’y a pas de lumière dans le fond de l’océan (donc pas de production primaire), comment les animaux marins tirent-ils leur énergie?

A

Par le H2S et CO2

70
Q

Nommer un animal qui se nourrit de H2S et minéraux (CO2, O2, nitrate) ayant un panache rouge lui permettant de capter des substances et ayant un endosymbiote.

A

Ver tubicole Riftia pachyptila

71
Q

Comment se nomme la partie du ver tubicole qui abrite une bactérie symbiotique?

A

Trophosome

72
Q

Comment se nomme l’endosymbiote du ver tubicole Riftia pachyptila?

A

Candidatus Endoriftia persephone (endoriftia comme pour à l’intérieur de Riftia!!! Caliss j’avais pas catché ça quand Burrus l’a expliqué c’est dont bein fucking intelligent!)
(Ah ben maudit!)

73
Q

Vrai ou faux : la larve du ver tubicole est autotrophe alors que l’adulte est hétérotrophe.

A

Faux, c’est le contraire : larve hétérotrophe et adulte autotrophe (tsé quand t’es adulte tu peux enfin être autonome!)

74
Q

Décrire comment les nutriments sont fournis par le ver tubicole à la bactérie.

A

CO2 absorbé et transformé en malate dans le panache (ou en bicarbonate) –> CO2 fournit aux bactéries du trophosome (cycle Calvin)
O2 et H2S transportés par l’hémoglobine et fournis aux bactéries (source énergie)
NO3- transportés aux bactéries –> synthèse de NH3 par les bactéries

75
Q

Que fait la bactérie dans le trophosome en échange de nutriments pour le ver tubicole?

A

Elle fait les 3 premières étapes de la synthèse de novo des bases pyrimidiques

76
Q

Prosthecochloris spp. GSB1 est la première bactérie phototrophe obligatoire découverte dans un environnement sans lumière d’origine solaire. Comment peut-elle être phototrophe s’il n’y a pas de lumière?

A

Elle tire son énergie des radiations géothermiques : sa bactériochlorophylle est légèrement décalée vers les IR, elle utilise donc la chaleur pour faire sa photosynthèse

77
Q

Est-ce que GSB1 se divise souvent par l’énergie lumineuse?

A

Non, seulement une fois aux 2-3 ans!

78
Q

Qu’est-ce que GSB1 utilise comme donneur d’électrons? Qu’est-ce qu’elle fixe (source C)?

A

S0 ou H2S comme donneurs d’électrons et fixe le CO2

79
Q

Est-ce que GSB1 tolère l’O2 en présence de H2S et lumière?

A

Non

Microbiologie des eaux (16 decks)

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