Reproduction bactérienne et régulation génétique

Question 1

Composantes d’un opéron

Answer 1

Groupement de gènes et de séquences régulatrices constitué par :

1. D’un promoteur : Contient…
   a. Opérateur : Région régulatrice, est une séquence d’ADN où se fixent un activateur ou répresseur.
2. Gènes de structure : Gènes codant co-transcrits sous forme d’un ARN messager polycistronique.

Question 2

Opéron répressible :

Answer 2

• Habituellement actif

* Réprimé par complexe formé d’une protéine régulatrice et une autre molécule.

Question 3

Exemple d’opéron répressible

Answer 3

L’Opéron tryptophane

Question 4

Mode d’action de l’opéron tryptophane

Answer 4

o Gène trpR code pour répresseur (protéine) qui a affinité pour tryptophane (acide aminé).

o Présence de tryptophane → répresseur actif → opéron silencieux

o Absence de tryptophane → répresseur inactif → opéron transcrit

Question 5

Opéron inductible

Answer 5

• Habituellement inactif

* Stimulé ou induit par l’interaction entre protéine régulatrice et autre molécule.

Question 6

Exemple d’opéron inductible

Answer 6

Opéron lactose

Question 7

Mécanisme opéron lactose lorsqu’il y a seulement du lactose

Answer 7

Seulement lactose → réponse adaptive → • Production enzymes nécessaires à la dégradation lactose

Question 8

Dans l’opéron lactose, lactose est appelé…?

Answer 8

Inducteur

Question 9

• Bêta-galactosidase codée par gène

Answer 9

LacZ

Question 10

Fonction Bêta-galactosidase

Answer 10

Hydrolyse la liaison entre deux sucres, le glucose et le galactose

Question 11

Lactose Perméase codée par gène

Answer 11

LacY

Question 12

Fonction lactose perméase

Answer 12

Perméabilise membrane et amène le lactose.

Question 13

Répresseur codé par

Answer 13

LacI

Question 14

Fonction répresseur

Answer 14

Bloque transcription de l’opéron lactose.

Question 15

Mécanisme de l’opéron lactose en absence de lactose

Answer 15

Absence lactose →répresseur lie à l’ADN → ARN polymérase ne peut pas se lier au promoteur → aucune synthèse d’ARN

Question 16

Mécanisme du lactose lorsqu’il entre dans la cellule

Answer 16

o Lactose entre dans la cellule → converti en allolactose qui agit comme inducteur de l’opéron → allolactose se lie au répresseur → Libération de l’opérateur → ARN polymérase se lie au promoteur → transcription lacZ, lacY et lacA

Question 17

Comment inactiver l’opéron lactose

Answer 17

Lactose coupé en glucose et galactose → libère répresseur → répresseur se lie à l’ADN → empêche toute transcription

Absence de lactose → répresseur actif → opéron silencieux.

Question 18

o Comment E.coli perçoit l’absence du glucose?

Answer 18

• En absence, cellule synthétise l’AMPc → lie à CAP, protéine régulatrice, et l’active → Complexe CAP/AMPc se lie au promoteur et active transcription de l’opéron

Question 19

Transfert vertical

Answer 19

o Génération en génération
o Par division asexuée ou scissiparité
o Pas de modifications génétiques
o Aucun échange matériel génétique

Question 20

Transfert horizontal

Answer 20

o Transmis à des organismes autres que descendances
o À l’origine diversité génétique :
• Mutation dans l’ADN durant réplication du chromosome
• Recombinassions génétique : Transformation, conjugaison, transduction et transposon

Question 21

Mutation causé par

Answer 21

o Erreurs de réplication

o Lésions dans l’ADN

Question 22

Système de réparation de l’ADN

Answer 22

• ADN polymérase capable de réparer l’erreur.
o Difficile pendant phase de multiplication
• Systèmes enzymatiques repèrent anomalies, excisent région et ADN polymérase synthétise partie manquante

Question 23

Test d’Ames

Answer 23

• Vérifier si une substance chimique ou agent physique est capable d’induire des mutations spécifiques
• Déterminer mutagénicité
Recherche apparition des souches mutantes

Question 24

Transformation

Answer 24

• Transfert d’une molécule d’ADN «nu» et à son intégration dans chromosome de cellule receveuse.
• Hasard
• Bactéries réceptrices sont dites en état de compétence.
- Implication exogénote et endogénote

Question 25

Exogénote

Answer 25

ADN relâché dans l’environnement par bactérie mort.

Question 26

Endogénote

Answer 26

Protéines sur paroi spécialisées dans le transport de l’ADN.

Question 27

Conjugaison

Answer 27

• Entre deux cellules vivantes
• Bactérie donatrice forme pilus de conjugaison et se relie à bactérie réceptrice.
• Nécessite contact préalable et un appariement entre bactéries de «sexe différent»
• Formation pont cytoplasmique

Question 28

Facteur de sexualité ou de fertilité

Answer 28

Plasmide porte gène qui code pour le facteur de sexualité ou de fertilité (F). Permet synthèse du pilus sexuel chez bactérie donatrice ou mâle.
• Bactérie F+ : possède plasmide avec F
• Bactérie F- : Reçoit plasmide avec F

Question 29

Bactérie Hfr (High frequency of recombinasion)

Answer 29

• Lorsque plasmide F s’insère dans le chromosome de la bactérie RÉCEPTRICE par enjambement.

Question 30

Est-ce qu’une bactérie Hfr peut créer d’autres bactéries Hfr?

Answer 30

• Bactérie Hfr ne peut pas créer d’autre bactérie Hfr, car transfert d’un chromosome prend trop de temps. Pont cytoplasmique se brise avant que le facteur F se transmet.

Question 31

Transduction

Answer 31

Virus ou phages peuvent transférer fragments d’ADN d’une bactérie vers une autre.

Question 32

Bactériophage ou phage :

Answer 32

o Virus qui infecte des bactéries composé d’ ADN, capside (enveloppe de protéines) et fibres caudales (protéines). → Récepteurs et reconnaissance
o Parasites intracellulaires bactériens.

Question 33

Deux types de réplication pour virus

Answer 33

cycle lytique et cycle lysogénique.

Question 34

Différentes étapes du cycle lytique

Answer 34

1. Absorption
2. Pénétration
3. Synthèse : ADN viral détourne le métabolisme de la bactérie hôte et synthèse des protéines de la capside et de l’ADN du bactériophage
4. Maturation : Constituant viraux assemblés en virions
5. Libération : Bactérie hôte se lyse et libère les nouveaux virions dans l’environnement

Question 35

Cycle lysogénique

Answer 35

Intégration du matériel génétique viral dans le chromosome bactérien formant le prophage

Question 36

Transduction généralisée

Answer 36

• Pendant cycle lytique
• Anomalie durant réplication d’un phage lytique.
• Fragment d’ADN de la bactérie dans la capside d’un phage → virus transfère ADN bactérien à une autre bactérie → Enjambement → Nouveau gène

Question 37

Transduction localisée

Answer 37

• Cycle lysogénique
• Fragment d’ADN bactérie infecté est arraché par prophage → intégration dans chromosome dans prochaine bactérie infectée

Question 38

Transposons

Answer 38

Séquences d’ADN répétées qui peut se déplacer d’un locus à un autre au sein d’un génome.

Question 39

Transposon simple

Answer 39

Composé de :

a. D’un gène de la transposase
b. Deux séquences de «répétition inversée»

Capable de se répliquer et de s’insérer ailleurs

Question 40

Transposon composé

Answer 40

Composé de:

a. Deux transposons simples
b. Un ou plusieurs gènes codant pour d’autres fonctions insérées entre les deux séquences répétées

Capable de transporter d’autres gènes