Cours 8 Flashcards
Qu’est-ce qu’un riborégulateur?
C’est un site dans la séquence de tête d’une molécule d’ARNm qui va interagir avec un métabolite (souvent une vitamine, lipides, etc.) ou une autre petite molécule et changement le repliement de la séquence de tête. Cela peut réguler la transcription ou la traduction positivement ou négativement. Les riborégulateurs de ne sont pas traduit en protéines.
Comment fonctionne la régulation traductionnelle avec des riborégulateurs?
On a la présence d’une boucle sur la séquence d’ARNm avec 2 séquences complémentaires et la séquence de Shine-Dalgarno est libre pour débuter la traduction avce la liaison d’un ribosome. Si une des séquences complémentaires de la boucle du riborégulateur interagit avec un métabolite, il va avoir un changement de conformation. La séquence de droit va être libérer et elle va se coupler à la séquence de Shine-Dalgarno qui est la séquence de début de traduction. Cette dernière est donc replier et la liaison avec le ribosome ne peut se faire donc la traduction ne peut avoir lieu.
C’est quoi la différence entre l’atténuation et les riborégulateurs?
Les riborégulateurs préviennent la liaison des ribosomes en formant une boucle et aucun ARN pol. est impliqué car l’ARNm est déjà former.
L’atténuation, la boucle formé détache la machinerie de transcription/traduction.
Exemple avec la riboflavine
Lorsque l’ARNm peut être traduit la riboflavine est produite et cela produit un dériver, FMN qui est un métabolite. Si on a beaucoup de riboflavine dans la cellule, le métabolite dériver va se lier au riborégulateur pour réprimer la formation de gène car ce métabolite va venir se lier pour contrôler le riborégulateur. L’expression est donc stopper. C’est de l’auto-régulation.
Quels sont les avantages de l’ARN?
- adopter des différentes structures tridimensionnelles
- détient une activité enzymatique
- Impliquer directement dans la traduction ( ribosome ou ARNt)
- Impliqué dans la régulation ( ARN antisens, riboswitch, interactions avec activateurs/ répresseur protéiques)
Qu’est-ce que la transduction de signal?
C’est de percevoir les signaux de l’environnement et les transmettre à des cibles spécifiques de la régulation. Cela implique des protéines en surface des bactéries qui vont envoyer des signaux à l’intérieur des bactéries. Les signaux ne sont pas toujours transmis direct à une protéine de régulation. Donc un détecteur peut transmettre ce signal au reste de la machinerie de régulation.
Comment fonctionne le système à 2 composantes?
Il y a un domaine détecteur ( un senseur) présent dans le périplasme des bactérie Gram - , auquel des ions ou des molécules vont se lier pour détecter leur présence. Ce senseur est l’histidine kinase qui est au début, inactif et qui va changer de conformation. Ce senseur va transmettre un phosphate sur une molécule à partir d’un phosphate de l’ATP. À l’aide du domaine transmetteur du senseur histidine ( histidine en région C-terminal), le phosphate voler à l’ATP va être transférer pour activer une voie de régulation. Au sein du régulateur de réponse, on va recevoir le phosphate sur le domaine receveur ayant un aspartate en région N-terminal. La régulation va avoir lieu grâce au domaine effecteur qui est le domaine de liaison à l’ADN.
En gros, un système à deux composantes possède un senseur en surface et un régulateur.
Pourquoi on dit que le senseur kinase à une activité phosphotransférase?
Car il permet le transfère d’un phosphate vers une autre molécule.
Quel est l’activité du régulateur de réponse?
Il possède une activité enzymatique qui retire le phosphate d’une molécule par hydrolyse. En effet, il s’auto-coupe son phosphate pour arrêter la transcription des gènes et cela évite de perdre trop d’énergie. Le phosphate est libérer dans le cytoplasme et la protéine vient se lier au niveau de l’opérateur sur l’ADN.
Qu’est-ce que le système de la rotation de la flagelle?
La flagelle est une structure hélicoïdale qui très commune et conservée chez les bactérie. La rotation du flagelle est dû grâce à une force proton-motrice. En effet, le proton ne rentra pas dans la synthèse de l’ATP, il va servir à créer une force proton-motrice.
Comment le système à deux composantes affecte le mouvement des flagelles?
Cela produit des rotations dans les 2 sens. Dans le sens anti-horaire, cela fait un mouvement unidirectionnel, le flagelle bouge naturellement dans ce sens. Dans le sens horaire, cela produit la rotation de la bactérie relativement de manière aléatoire sur elle-même. Cela lieu lorsque le système à 2 composantes agit et l’effecteur CheY phosphorylé induit ce mouvement. La bactérie va être en mesure de percevoir qu’elle ne tourne pas dans le bon sens.
Quelles sont les variations qui affectent la rotation horaire?
- Si les composés répulsifs comme les métaux ( cobalt, nickel ), qui interfèrent avec les protéine et l’ADN qui sont toxiques pour les bactéries, augmentent en concentration.
- Si les composés attractifs comme les nutriments, les acides aminés et les sucres diminuent en concentration.
Mécanisme lorsqu’il y a des repellents
Il y a des MCPs qui sont des senseurs ancrés sur la surface des bactéries qui vont détecter des composés répulsifs. Lorsqu’ils sont détectés les régulateurs de réponse CheA et CheY sont phosphorylé. Lorsque CheY est phosphorylé, il a une bonne affinicté avec la flagelle. Il va donc venir se lier et cela va produire un changement de direction. Celui-ci va rester aussi longtemps qui le CheZ ne vient pas couper le phosphate lier au CheY. Lorsque cela a lieu le CheY se sépare de la flagelle et la rotation redevient normale. Cela ne dure dans la plupart des cas pas très longtemps car la bactérie ne veut pas tourner. La rotation est toutefois aléatoire donc le processus peut avoir lieu autant qu’il y a des répulsifs.
Variation de la conformation des senseurs membranaires
C’est l’état de méthylation qui va venir affecter la conformation des récepteurs membranaires. Ils vont pouvoir reconnaitre des composés attractifs ou répulsifs. Si le senseur n’est pas méthylé, il va avoir une réponse aux attractants. Si le senseur est méthylé, il va avoir une réponse aux repellents. Ils sont toujours soient méthylés ou pas, donc en constant changement de méthylation, pour faire l’interprétation de son milieu par rapport aux repellents et aux attractifs.
Qu’arrive-t-il quand la concentration en attractifs est faible?
Si la quantité de composés attractifs qui lient les récepteurs MCPs diminue, les senseurs sont non stimulés. Le CheA est donc phosphorylé et les mêmes actions que pour la fixation d’un repellent à lieu. La bactérie va finir par avoir un changement de direction suite à la modification de la rotation.
Que se passe-t-il si une bactérie tourne sur elle-même?
Cela veut dire que le CheZ est inactif et n’a pas pu aller couper le phosphate du CheZ lié à la flagelle.
Qu’est-ce que le Quorum sensing?
C’est la capacité de détecter et de répondre à la densité de la population microbienne.
- Si la population a une faible densité, il y a peu de signalisation. En conséquence, l’expression des gènes associés aux comportements individuels est prioriser. Donc les bactéries ne vont pas toujours exprimer les mêmes gènes. Elles ne seront donc pas capable de causer une infection.
- Si la densité de la population est grande, il va avoir beaucoup de signalisation. L’expression des gènes sera donc associés aux comportements de groupe. Les bactéries seraient donc en mesure de causer une infection.
Qu’est-ce que la petite molécule de signalisation?
Elle est produite par les bactéries, elle se diffuse librement à travers les membranes cellulaires vu qu’elle est très petite et elle est auto-inductrice donc plus les bactéries la détecte plus elles va être produite.
Quels sont les utilités du Quorum sensing?
Il peut contrôler une variété de gènes selon l’espèce concernée.
- La bioluminescence ( en quantité élevé les bactéries font de la lumière, c’est un mécanisme de défense chez les squids. Ils sont donc en symbiose avec les bactéries)
- virulence
- Mobilité
- production de métabolites secondaires
Comment le quorum sensing est impliqué dans la formation de biofilm?
Lorsque nous avons une densité de population faible de cellules planktonic, nous allons avoir un comportement de cellule planktonic en tant que tel avec un déplacement avec la flagelle. La population n’est pas assez grande pour créer une matrice extracellulaire.
Lorsque nous avons une haute densité de population, il va avoir la formation d’un biofilm avec des cellules de biofilm. Celui-ci peut s’adhérer à une surface et crée un biofilm qui est une matrice extracellulaire.
