Module 10 - Génétique bactérienne

Question 1

Comment l’information génétique peut-elle circuler

Answer 1

• Par transfert vertical (implique processus de division cellulaire par mitose)
• Par transfert horizontal où il a recombinaison du matériel génétique entre les cellules d’une même génération grâce à la conjugaison, transduction et transformation.

Question 2

Particularités de la réplication de l’ADN bactérien

Answer 2

• 1 seule origine de réplication
• 2 fourches de réplication
• processus bidirectionnel qui s’opère dans les sens opposés

Question 3

Étapes de réplication du plasmide bactérien

Answer 3

S’effectue par processus de cercle roulant
1. L’ADN pol III synthétise le premier brin puis coupe et décolle le deuxième à mesure que la synthèse avance
2. À la fin de synthèse du premier, le brin décollé est coupé, puis le nouveau brin est collé à son début par ligase
3. Le deuxième brin est ensuite synthétisé par complémentarité des bases.

Question 4

Quelles sont les particularités de la transcription et traduction bactérienne? Quel en est l’avantage principal?

Answer 4

Se réalise simultanément, dès que l’ARNm commence à être complet des ribosomes viennent synthétiser le polypeptide.

L’avantage est que l’absence de noyau rend le temps de réaction hyper court face à un changement environnemental, rendant changement phénotypique facile et rapide.

Question 5

Qu’est-ce qu’une mutation?

Answer 5

Changement génomique héritable pouvant provoquer un nouveau phénotype dans les générations suivantes.

Question 6

Quelles sont les 2 catégories de mutations possibles?

Answer 6

Spontanée : erreur enzymatique dans la transcription

Induite : par un agent mutagène comme radiations non-ionisantes (UV) ou ionisantes (rayons X et gamma)

Question 7

Quels sont les trois types de mutations au niveau du code génétique?

Answer 7

Faux-sens : changement d’une paire de bases vient changer la séquence d’acides-aminés, peut être dangereux
Non-sens : arrêt prématuré par codon stop, protéine non-fonctionnelle
Décalage du cadre de lecture : retire une base azotée, code pour une protéine totalement différente

Question 8

Façons d’intégrer des nouveaux gènes au génome bactérien

Answer 8

Recombinaison homologue et recombinaison d’un site spécifique

Question 9

En quoi consiste la recombinaison homologue?

Answer 9

Processus où un brin ADN est échangé par un autre en impliquant des séquences presque identiques sur un grand nombre de nucléotides, modifiant un ou plusieurs gènes.

Question 10

En quoi consiste la recombinaison d’un site spécifique?

Answer 10

Exige une séquence parfaitement homologue sur un petit nombre de nucléotides (10-20pb) et résulte en l’intégration ou l’ajout d’un nouveau segment d’ADN dans le chromosome bactérien sans retirer la séquence initiale.

Question 11

Quelles sont les sources principales d’ADN dans le transfert de l’information génétique selon le type de transfert horizontal?

Answer 11

Transformation : ADN libre dans environnement
Conjugaison : ADN bactérien échangé directement par pili
Transduction : ADN bactérien d’un bactériophage

Question 12

Quelles sont les particularités du processus de transformation?

Answer 12

Nécessite une bactérie qui possède un état de compétence, qui a donc la capacité de recruter l’ADN libre

Question 13

Quelles sont les étapes du processus de transformation?

Answer 13

1. Attachement ADN sur récepteurs de la bactérie
2. Internalisation de l’ADN
3. Singularisation du brin ADN en simple-brin pour effectuer un recombinaison homologue
4. L’ADN non-intégré sera dégradé

Question 14

Quels sont les trois types de conjugaison possibles?

Answer 14

1. Transfert de plasmide F
2. Souches Hfr
3. Transfert de plasmide F’

Question 15

Quelles sont les étapes de transfert de plasmide F

Answer 15

1. Jonction par pont de conjugaison entre les deux bactéries
2. Réplication du plasmide et transfert à la F- par le pili
3. La bactérie F- devient F+

Question 16

Quand est-ce qu’une cellule F+ devient une souche Hfr?

Answer 16

F+ devient Hfr quand son plasmide s’intègre à son chromosome (épisome)

Question 17

Que permet la conjugaison par souche Hfr?

Answer 17

Elle permet de transférer une quantité de gènes qui peuvent comprendre ou non le plasmide qui s’est intégré plus tôt fans le chromosome bactérien. Les cellules Hfr ont donc le potentiel de créer des cellules F+ si l’épisome est transféré. F- si seulement le chromosome initial est envoyé

Question 18

Transfert de plasmide F’, en quoi ça consiste?

Answer 18

C’est lorsqu’un plasmide sous forme d’épisome d’une cellule Hfr s’excise et ramène quelques gènes qui était à proximité dans le chromosome. Lorsque le plasmide est envoyé dans une cellule suivante, il peut transmettre se gène «volé»

Question 19

Quels sont les deux types de transduction?

Answer 19

Tous deux impliquent le matériel génétique de bactériophages et donc de prophage.

• Généralisée où il n’y a pas de sélection de fragment d’ADN transporté vers la nouvelle bactérie.
• Localisée où seuls les gènes bordant le prophage peuvent être transportés vers la prochaine bactérie.

Question 20

Quelles sont les étapes de la transduction généralisée?

Answer 20

1. Phage infecte la cellule en injectant son matériel génétique
2. Le matériel génétique de la bactérie est fragmenté pour que le phage puisse faire sa réplication
3. Par hasard, des fragments d’ADN bactériens sont enfermés dans capsides qui sortent par cycle lytique.
4. Le nouveau phage transfère son ADN bactérien à la receveuse créant une bactérie génétiquement modifiée par recombinaison en entrant dans un cycle lysogénique.

Question 21

Quelles sont les étapes de la transduction localisée?

Answer 21

1. Le phage intègre sont génome sous forme de prophage dans le chromosome hôte.
2. Suite à l’excision pour sortir de la phase lysogénique, le prophage ramène un gène qui le bordait dans le chromosome, ce gène est intégré dans la capside.
3. Le bactériophage entre en cycle lytique pour sortir et aller infecter une nouvelle bactérie
4. Le nouveau gène du prophage provenant de l’autre bactérie est intégré par recombinaison au chromosome bactérien qui acquiert de nouvelles capacités en entrant en cycle lysogénique.