Chapitre 4 : Génétique Flashcards
De quoi est composé le génome bactérien ?
De chromosomes, plasmides, bactériophages qui déterminent les propriétés d’une bactérie.
La plupart de l’information génétique d’une bactérie est comprise dans son chromosome.
Les éléments génomiques extra-chromosomiques possèdent une information génétique parfois transitoire.
La plupart des bactéries sont haploïdes (= un seul chromosome circulaire à double brins d’ADN)
Un chromosome bactérien code pour 1000 à 4000 gènes différents qui, s’ils sont exprimés, donnent le phénotype de la bactérie.
Comment se passe la réplication de l’ADN bactérien ?
Par fission binaire : on a 2 cellules filles identiques génétiquement
La réplication de l’ADN chromosomique commence en un seul point, l’origine de réplication. La synthèse de l’ADN se produit à la fourche de réplication, l’endroit où l’hélice d’ADN est déroulée et les brins individuels sont répliqués.
Comment se passe la transcription et traduction de l’ADN bactérien ?
Il commence par un codon start = triplet de nucléotides qui dirige l’initiation de la traduction protéique (en général AUG) et se termine par un codon stop = triplet de nucléotides qui dirige l’arrêt de la traduction protéique
Quels sont les types de variants bactériens que l’on peut avoir ? /!\
On a les variants phénotypiques et les variants génotypiques.
Dans les variants génotypiques, on a les mutations, recombinaisons et transposition. Dans les recombinaisons, on a la traduction, conjugaison et transformation.
Qu’est ce qu’une mutation ?
C’est une altération stable obtenue suite à la réplication de l’ADN bactérien. Le génotype diffère entre la cellule mère et la cellule fille et le phénotype peut également différer.
Quelles sont les différents types de mutations qui existent chez les bactéries ?
Les mutations ponctuelles produisant des mutations silencieuses (code pour le même aa), des mutations faux-sens (code pour un aa différent) et des mutations non-sens (code pour un arrêt).
Les microinsertions ou microdélétions de paires de base = mutation de décalage de lecture
Des réversions = mutations rétrogrades inversant les mutations ponctuelles
Des suppressions de plusieurs pdb
Insertions pendant la recombinaison entraînant des erreurs
Translocations de segments d’ADN dans le génome
Inversions : orientation inversée d’un segment d’ADN dans le chromosome
Qu’est ce que le phénomène de conjugaison ? /!\
C’est la transmission d’ADN plasmatique ou d’ADN chromosomique d’une bactérie donneuse à une bactérie receveuse et, potentiellement, intégration dans le génome de celle-ci.
Le transfert plasmidique est un phénomène important impliquant, en plus d’une transmission aux cellules filles, un transfert horizontal de gènes de résistance aux antimicrobiens et un transfert horizontal de gènes de virulence
Qu’est ce que la transduction ? /!\
C’est le transfert de matériel génétique, d’une bactérie donneuse à une receveuse, par l’intermédiaire d’un bactériophage.
La transduction généralisée : elle est assurée par les phages virulents, qui au cours du cycle lytique encapsident par erreur et de façon aléatoire des fragments d’ADN de la bactérie. Il se forme alors un phage composite, ayant perdu ses capacité lytique, capable d’infecter une nouvelle bactérie et de lui transmettre ainsi un fragment de l’ADN de la bactérie précédemment lysée.
La transduction spécialisée : elle est assurée par les phages tempérés qui s’insèrent toujours au même endroit sur le chromosome bactérien et qui au cours du passage d’un cycle lysogénique à un cycle lytique, peuvent soit se détacher du chromosome bactérien sous la forme originale (phage complet), soit y abandonner une partie de l’ADN phagique tout en encapsidant quelques gènes bactériens à proximité de l’ADN phagique intégré. Dans ce cas, la transduction se limite aux gènes qui délimitent l’ADN phagique inséré dans le chromosome bactérien et ce sont toujours ces mêmes gènes qui sont transmis à de nouvelles bactéries transduites.
Qu’est ce que la transformation ?
C’est l’absorption d’ADN linéaire ou circulaire provenant de l’environnement extérieur à la bactérie et s’établissant de façon stable dans une bactérie compétente. Ce phénomène est naturel ou artificiel.
Qu’est ce que la transposition ? /!\
C’est le mouvement d’un élément génétique mobile grâce à des enzymes recombinases (intégrase, résolvase ou transposase)
Séquence d’insertion (IS) = courte séquence d’ADN (700-1600 paires de bases) contenant la recombinase entourée de deux répétitions inversées.
Transposon (Tn) = élément génétique pouvant passer d’un réplicon à un autre, possédant le nécessaire pour se transloquer mais ne possédant pas d’origine de réplication. Il en existe de deux types. : les transposons entourés d’IS contenant la recombinase et les transposons non entourés d’IS et comportant leur propre recombinase. Il existe deux méthodes de transposition : simple ou réplicative
Qu’est ce que les intégrons ?
Ils dérivent des transposons et peuvent capturer un gène de résistance aux antibiotiques via une intégrase. Ils constituent un système naturel de capture, d’expression et de dissémination de gènes.
Comment se passe le phénomène de quorum sensing ? /!\
Au début de la croissance bactérienne, le nombre de bactérie est faible donc elles produisent peu de molécules de signal. Au bout d’un certain temps, un seuil de bactérie va être atteint ce qui va induire une quantité suffisante de molécules de signal pour créer un quorum sensing et il y aura donc activation de certains gènes qui vont profiter à toutes les bactéries car il y a un mécanisme de communication entre elles
Explique le phénomène de quorum sensing chez le calamar ?
En journée, il y a peu de bactéries donc peu de molécules de signal et donc ne peuvent pas se lier à la protéine de régulation transcriptionnelle et donc n’induisent pas de lumière.
Durant la nuit, il y a une forte densité de population donc beaucoup de molécules de signal qui entrent dans la bactérie et se lient à la protéine qui va lire le gène de la lumière.
Le calamar vit dans les zones peut profondes mais vit la nuit. C’est un prédateur et une proie. Il produit de la lumière grâce à une bactérie pour se protéger des prédateurs. En journée, le calamar expulse les bactéries de son organe et elles se multiplient pendant ce temps. La nuit, il y a assez de bactéries pour commencer le quorum sensing pour qu’elles fassent de la lumière
Qu’est ce que le quorum quenching ? /!\
C’est l’inhibition de la communication entre bactéries. Il est possible d’inhiber que quorum sensing pour inhiber certains facteurs de virulence grâce au quorum quenching
