Exam final 1 Flashcards

(70 cards)

1
Q

Facteurs influençant le transport:

A

Adhésion
Filtration
État physiologique
Porosité
Mobilité cellulaire
Hydrogéologiques

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2
Q

intérêts liés au transport des bactéries

A

→ Sites contaminés aux métaux lourds
→ Amélioration de la structure du sol
→ Augmenter les productions végétales
→ Biocontrôle de pathogènes de plantes

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3
Q

Dans le cas d’introduction de microbes, ex. pour la dégradation de
contaminants, les microbes doivent…..

A

pouvoir être transportés à
travers le sol et la zone vadose

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4
Q

Dans le cas de pathogènes, ex. contamination de
l’eau par des virus, on veut

A

limiter leur transport

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5
Q

Il est Important de comprendre chacun des facteurs influençant le transport microbien individuellement afin d’avoir….

A

une “vision intégrée”/ globale du transport microbien et ainsi
comprendre les risques d’expositions aux pathogènes ou la faisabilité
d’incorporer des microbes d’intérêts à un site et de comprendre les modèles
de transports

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6
Q

Qu’est-ce que la filtration ?

A

 Processus ayant lieu lorsque les microbes sont
transportés via les sols
 Consiste à l’exclusion physiques des cellules par la
porosité trop faible des particules et agrégats compris
dans les sols

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7
Q

Quand est-ce qu’on note un effet filtrant ?

A

lorsque la taille
des cellules excède >5% celle des particules
environnantes

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8
Q

Comment est-ce que la forme des cellules peut changer la filtration ?

A
  • Rétention préférentielle des cellules longues ou
    plus large
  • Passage plus fréquent des cellules sphériques
    démontrant le rôle de la forme dans le processus
    de filtration
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9
Q

Qu’est-ce que la Nanotechnologies

A

 Création de matériaux,
membrane, en carbone
poreux permettant la
capture efficace de
certains microbes
 Permet de pouvoir
capture une grande
densité de bactéries, ici
E. Coli
 Limite le détachement
des bactéries capturées

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10
Q

Trois cas de figure menant à l’exclusion des micropores dans la filtration:

A

 Taille du micropore > que le microorganisme = accès au
micropore et processus de filtration réduit ou nul
 Taille du micropore < que le microorganisme Exclusion
du micropore et effet de filtration maximum
 Taille du micropore > que le microorganisme, mais
entrée plus petite que la cellule = Exclusion ou
accessibilité réduite au micropore, processus de
filtration plus ou moins efficace

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11
Q

L’état physiologique peut faire grandement varier….

A

varier la taille des cellules
bactériennes

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12
Q

La différence entre nutriments ++ et nutriments –

A

Nutriments ++ :
 Grandes cellules souvent allongées
 Production d’exopolymères qui donne une plus grande taille
apparente à la cellule et favorise les interactions avec les surfaces
 Peut mener au blocage des pores lorsqu’il y a prolifération
bactérienne → aug. de la filtration
-Transport Affecter par la filtration
Nutriments –:
 Cellules plus petites (~0.3µm) et rondes
 Perte de la couche d’exopolymères
 On parle d’ultramicrobactéries qui peuvent avoir un transport
accru dans l’environnement
-Transport non affecté par la FILTRATION

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13
Q

Quelle est le lien entre les nutriments ++ et – et les environnement extrême

A
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14
Q

Les effets de l’adhésion sur le transport

A

 Réduit la mobilité des bactéries

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15
Q

 L’interaction entre une cellule et une surface est
initialement contrôlée par:

A

 Diffusion (irrégulier & aléatoire)
 Transport actif
En réponse à un gradient chimique chemostatique
(ex. attiré vers du sucre) ou par chance
 Force de convection généralement via un mouvement d’eau

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16
Q

Qu’est-ce que l’adhésion initiale

A

elle a lieu lorsque les forces
attractives sont plus fortes que la force répulsive

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17
Q

L’adhésion initiale est réversible et contrôler par..

A

 Interactions électrostatiques
(Répulsive lorsque la cellule & la surface sont chargés -)
 Interactions hydrophobes
 Forces de van der Waals

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18
Q

Qu’est-ce que l’hydrophobie:

A

mesure de la tendance qu’on les
substances non-polaires à s’agréger en milieu
aqueux
 Peut se mesurer rapidement via l’angle de contact
entre une goutte d’eau et une surface à tester
* Angle < 90o est considéré comme hydrophile
* Angle > 90o est considéré comme hydrophobe

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19
Q

 En étant hydrophobes, les bactéries ont tendance à ….

A

-s’agréger
- à s’accumuler sur les surfaces étant elles-mêmes hydrophobes

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20
Q

La conséquence des bactéries hydrophobes qui s’accumulent sur des surfaces…

A
  • Diminution du transport et augmentation de
    la rétention des cellules
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21
Q

Les conséquences de l’augmentation ou diminution de l’adhésion

A
  • Adhésion diminue avec une diminution de l’hydrophobie
    (+ hydrophile)
  • Adhésion augmente plus la charge de la surface est négative
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22
Q

Qu’est-ce que l’attachement irréversible ?

A

 se produit au fil du temps en raison de l’interaction des structures de la
surface cellulaire avec le colloïde
 Il est aidé par l’attachement physique des cellules à une surface, qui peut se produire via la production d’exopolymères ou de structures de surface cellulaire spéciales telles que les fibrilles
 Importance pour l’établissement des biofilms (biorémédiation) ou pour leur éradication s’ils représentent une nuisance pour les infrastructures ou la santé publique

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23
Q

Point isoélectrique (pI)

A

pH auquel la charge nette d’un microbe
est nulle

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24
Q

Lorsque le pH devient inférieur au point isoélectrique (pH
acide), le microbe devient…

A

chargé positivement devient alors moins mobile en raison de la sorption accrue vers les sites d’échange de anions (surfaces négativement
chargées)

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25
Vrai ou Faux Les virus ont généralement, par la nature chimique de leur capside, un pI plus élevé que chez les bactéries et plus variable
vrai
26
Qu'est-ce que la force ionique de la solution
 Réfère à la concentration d’ions positifs et négatifs d’une solution  La force ionique de l'air dans un sol insaturé en eau augmente la probabilité de fixation de la cellule aux colloïdes → la mobilité diminue  Après une pluie, la force ionique diminue et le débit d'eau augmente → les deux effets améliorent le transport microbien (rinçage)
27
La différence entre un ion monovalent et divalent
* Ions monovalents (Ex. Na+) modifient structure physique de l’argile et mène à des sols compacts avec peu de mouvement d’eau * Ions divalents (Ex. Mg2+) mènent à des sols avec des agrégats et favorise les espaces poreux, + de mouvement d’eau
28
 Des concentrations élevées d'ions monovalents, comme le sodium (Na+), peuvent conduire à.....
une diminution de la mobilité
29
→ Forte force ionique et surface + irrégulièrement =
favorise l'attachement des bactéries
30
→ Faible force ionique et surface régulière =
peu d’attachement des bactéries
31
À l’échelle hydrogéologique, plusieurs facteurs peuvent influencer le mouvement de l’eau et le transport microbien.. nomme les....
 Texture du sol  Structure  Porosité  Teneur en eau
32
L’épaisseur et la composition des sols et l’étendue de la zone vadose peut également servir de....
protection contre la contamination bactérienne d’un site d’intérêt par la filtration et l’adhésion via des interactions hydrophobe à l’interface air-eau
33
Les deux types de mouvement hydrauliques à considérer:
 Advection: déplacement d'une masse d‘eau et de ses constituants. C’est le 1er responsable du transport microbien!  Dispersion: Résultat combiné du mélange mécanique et des diffusions moléculaires.
34
Qu'est-ce que le mélange mécanique
Résulte de la tortuosité (zigzag) du trajet et des différences de vitesse dans différents pores (linéaire vs. multiples obstacles)
35
Qu'est-ce que la conductivité hydraulique ?
 Définie comme étant la facilité d’un fluide à être transporter dans le sol  Conductivité grande > 4 cm/h  Conductivité faible < 0.4 cm/h
36
Qu'est-ce qui vient modifier la conductivité hydraulique ?
-> Le sable a une plus grande conductivité hydraulique que l’argile comme il contient des pores plus larges permettant à l’eau de circuler plus librement -> Les fissures, chenaux, craques présentes dans les sols font augmenter la conductivité hydraulique de ces derniers -> Les pratiques agriculturales, en changeant la structure et la chimie des sols, peuvent également affecter la conductivité hydraulique
37
Que font les outils actuels sur la qualité de l’eau face à la contamination par les pathogènes et leur limite...
 Basé sur des indicateurs fécaux généraux  Mesurer la pollution fécale totale Limites → Ne fait pas de distinction entre les sources
38
Quand est-ce qu'on utilise le traçage des sources microbiennes ?
Utilisé pour faire la distinction entre les sources humaines et non humaines de contamination fécale
39
Contamination fécale classée en deux groupes:
 Sources ponctuelles facilement identifiables, par ex. eaux usées brutes et traitées  Sources diffuses dans l'environnement et difficiles à identifier, par ex. ruissellement urbain, faune
40
Méthodes dépendantes des bases de données:
Identification à la chaîne de chaque souche bactérienne cultivées à partir de diverses sources fécales et d'échantillons d’eau ➢ Comparaison ultérieure à la «bibliothèque» de souches bactériennes d'échantillons fécaux connus
41
« Limitations » de ces méthodes dépendante à des bases de données
* Nécessitent le développement d’indices biochimiques (phénotypiques) et de leurs empreintes digitales moléculaires (génotypiques) * Supposent que certaines souches de bactéries fécales sont associées à des animaux hôtes spécifiques * Chères et nécessitent du personnel expérimenté et du temps * Peut être temporellement et géographiquement spécifique
42
Méthodes indépendantes des bases de données:
 Basé sur la détection d'un marqueur spécifique associé à un hôte spécifique ou d'un gène cible * Par ex. PCR, marqueur spécifique aux bactéroïdes  La cible du gène doit être spécifique à une population hôte (ex. humaine, porcine, bovine, etc) * En revanche, doit souvent être calibrée pour tenir compte de la variabilité du marqueur au sein d’une population donnée  Généralement plus rapide que les méthodes dépendantes de bases de données
43
Les différentes méthodes pour effectuer du traçage de sources microbiennes
-Méthode dépendante des bases de données -Méthode indépendante des bases de données
44
Qu'est-ce que la Réaction en chaîne par polymérase quantitative (qPCR)
-Méthode indépendante des bases de données -L’utilisation du qPCR est une méthode assez nouvelle pour faire du traçage de sources microbienne !
45
Qu'est-ce qu'un Bacteroides
Bactéries anaérobies Gram négatif, non sporulées, non mobiles en forme de bâtonnets
46
Caractéristiques qui font de Bacteroides un indicateur alternatif possible à E. coli:
* Abondant dans les excréments humains et animaux * Incapable de croître dans l'environnement * Degré élevé de spécificité de l'hôte
47
Qualités d’un bon traceur microbien:
-Spécificité -Distribution dans la population de l’hôte (sensibilité du marqueur) -Stabilité temporelle dans l’hôte -Stabilité géographique -Persistance dans l’environnement -Uniformité -Évaluation quantitative -Pertinence p/r aux paramètres réglementaires ou Indicateur fécal bactérien (FIB)
48
Les principales fonctions de la communication :
 Coordination de l'expression génique au sein d'une seule population  Coordination de l'expression génique parmi les populations non apparentées  Évitement des réponses de défense de l'hôte  Coordination de l'expression des gènes de virulence  Inhibition de l’expression génique d’un concurrent  Inhibition ou stimulation de la colonisation de l'hôte
49
Les différents types de communication:
 Signalisation intraspécifique - Communication au sein d'une seule population  Signalisation interspécifique - Communication entre populations bactériennes  Signalisation inter-domaine - Communication entre bactéries et autres organismes
50
Détection du quorum (quorum sensing)
 Aptitude d'un micro-organisme (bactérie, archée, microchampignon, virus) à:  Détecter et réagir à des signaux moléculaires environnementaux indiquant la densité de population
51
Vrai ou Faux Les bactéries capables de quorum sensing synthétisent et libèrent dans le milieu extérieur de petites molécules organiques jouant le rôle de signaux chimiques (phéromones), auxquelles elles sont elles-mêmes sensibles
Vrai
52
Le quorum sensing est enregistré par ...
des récepteurs protéiques intracellulaires qui reconnaissent les séquences d'ADN spécifiques des gènes et régulent leur expression.
53
Vrai ou Faux La concentration locale des signaux chimiques du quorum sensing varie donc avec la densité des bactéries
Vrai
54
La différence entre le quorum sensing à haute et faible densité de population
 À faible densité de population, la concentration de ces signaux moléculaires est très faible, peu de molécules-signaux sont détectées avant d’être dégradées ou localement éliminées par diffusion; → le mode de fonctionnement (ou phénotype) des cellules reste donc stable, de type « individualiste »  À haute densité de population, la concentration locale de ces signaux molécules fait basculer les cellules vers un autre mode de fonctionnement (ou phénotype), ce qui leur permet de coordonner leur comportement collectif: → Phénotype dit « social » ou « coopératif
55
Qu'est-ce que le cannibalisme chez Bacilius subtilis..
-Formation de spores par B.subtilis, déclencé par la limitation nutritionnelle -La cellule est désavantagé si elle s'implique dans la formation de spores en réponse à ce qui finalement est une brève fluctuation de la disponibilité des nutriments
56
Qu'est-ce que la communication proximal ?
*À l’opposé du quorum sensing se trouvent les signaux à courte portée qui nécessite un contact direct entre les cellules individuelle pour l’échange d’information * Cela peut se faire entre deux bactéries côtes-à-côtes,Peut se faire de manière intracellulaire, au sein de la bactérie, Peut se faire par des protéines qui vont inhibées ou dire qu’il faut mourir (créer l’apoptose).
57
Nomme des signaux moléculaires
Bactéries à Gram - Bioluminescence Détection du quorum chez Agrobacterium tumefaciens Bactérie Gram + Signaux universels (auto-inducteur 2&3) Muropeptides bactériens
58
Qu'est-ce que le signal moléculaire Bactérie à Gram -
 N-acyl homosérine lactone (HSL)  Ce sont les signaux moléculaires les mieux étudiés chez les Gram-  Se compose d'un groupement cyclique homosérine lactone connecté à une chaîne latérale d'AG  Spécificité du signal déterminée par la longueur de la chaîne latérale et les types / nombre de modifications de la chaîne latérale
59
Qu'est-ce que le signal moléculaire de la bioluminescence
-Production de lumière par certains organismes -Étudié chez la seiche -Mais, cellules productrices de lumière, dans les photophores, : ce sont des bactéries symbiotiques de l’espèce Vibrio fischeri, capables de bioluminescence → production de lumière sous contrôle du système neuroendocrinien de l’hôte
60
Qu'est-ce que le signal moléculaire de Détection du quorum chez Agrobacterium tumefaciens
-Pathogène végétal omniprésent, très répandue dans le sol, et notamment dans la partie de sol colonisée par les racines des plantes - Large gamme d'hôtes (> 140 genres de plantes) - Cause la maladie de la galle du collet - Développement de galles, excroissances ressemblant à des tumeurs, en raison d'une division cellulaire excessive au site d'infection - Gènes d'induction tumorale trouvés sur un plasmide Ti de 180 kb -Une région d'ADN (ADN-T) est transférée à la plante en réponse aux signaux de la plante après la blessure
61
Qu'est-ce que le signal moléculaire à Gram +
- N’utilise pas de N-acyl homosérine lactones (HSL) - L’hypothèse actuelle est que les bactéries à Gram positif n'ont pas de membrane externe poreuse et qu'une couche épaisse de peptidoglycane peut restreindre la diffusion des signaux HSL - Certaines bactéries utilisent des γ-butyrolactones - similaires aux HSL - La plupart utilisent de petits peptides, de petits acides aminés, comme principales molécules de communication
62
Qu'est-ce que le signal moléculaire : Signaux universels (auto-inducteur 2&3)
* Autoinducteur-2 (AI-2): - Famille de molécules de diester de furanosylborate -Produit par > 55 bactéries Gram-positives et Gram-négatives -Tous contiennent le gène de la synthase, luxS * Autoinducteur-3 (AI-3): - Chimiquement distinct de AI-2 - Sa structure exacte n'est pas encore connue
63
Qu'est-ce que le signal moléculaire : Muropeptides bactériens
- Fragments formés par digestion enzymatique de la couche de peptidoglycane des bactéries - Certaines bactéries utilisent la détection des muropeptides pour signaler la présence d'antibiotiques dégradant la paroi cellulaire - Les bactéries qui forment des spores utilisent les muropeptides comme germinants pour déclencher la croissance végétative - Les eucaryotes peuvent utiliser des muropeptides pour détecter la présence d'une bactérie dans les tissus de l'hôte
64
Qu'est-ce que la communication inter-domaine ?
 Exploitation des voies de transduction du signal par des composés de signalisation d'un organisme pour en modifier le comportement ou pour induire des changements dans la transcription génique d'un organisme d'un autre règne
65
Qu'est-ce que la communication inter-domaine peut entraîner ?
-Capacité des bactéries à écouter leur hôte en répondant aux signaux de l'hôte - Interférence de la signalisation bactérienne via des signaux parasites produits par l'hôte (diminution de l’efficacité de communication entre bactéries) - Reconnaissance des signaux bactériens par l'hôte entraînant une modification de l'expression génique de l'hôte → requis pour une réponse immunitaire
66
Qu'elle est le but du quorum quenching ?
-Décomposer les molécules de signal ou interférer autrement avec la signalisation -pour contrôler, limiter ou stopper ces activités microbiennes
67
Dans quelle milieux peut-on se servir du quorum quenching pour manipuler les dialogues moléculaires.
-Aquaculture -Traitement de l'eau -Médecine -
68
Communication bactérienne « longue portée », selon une distance, on parle alors de.....
quorum sensing
69
........va produire et répondre à l’accumulation extracellulaire des molécules signales de la communication
quorum sensing
70
manipulation du dialogue entre certaines bactéries
quorum quenching