Semaine 10: Génétique Microbienne

Question 1

Définition génétique

Answer 1

C’est la science de l’hérédité

Question 2

Définition génome

Answer 2

Représente l’ensemble de l’information génétique d’une cellule

Question 3

Définition chromosome

Answer 3

C’est une structure contenant une molécule d’ADN qui code pour de l’information héréditaire

Question 4

Définition gène

Answer 4

Portion d’une molécule d’ADN codant pour un produit fonctionnel tel qu’une protéine

Question 5

Définition génomique

Answer 5

C’est l’étude des gènes et de leurs fonctions

Question 6

Définition génotype

Answer 6

Information génétique qui permet de déterminer ses caractères distinctifs

Question 7

Définition phénotype

Answer 7

Caractéristique exprimée du génotype

Question 8

Décrivez le chromosome bactérien

Answer 8

-un seul chromosome circulaire doubles brins attaché en un ou plusieurs points à la membrane cellulaire constitué d’une molécule unique d’ADN associé à des protéines
-l’ADN est condensé (occupe seulement 10%)

Question 9

Quelles sont les deux voies de la circulation génétique?

Answer 9

1)expression : la cellule métabolise et croit, l’information génétique est utilisée au sein de la cellule pour produire les protéines qui lui permettent de fonctionner
2)réplication : cellule mère, l’information génétique peut être transmise verticalement d’une génération de cellules à la suivante (clône)
3)recombinaison : cellule recombinée, de l’information génétique peut être transférée horizontalement entre les cellules d’une mm génération grâce à des processus tels que la conjugaison, transduction et la transformation

Question 10

Définition gène régulateur

Answer 10

Code pour un dépresseur qui se fixe sur l’opérateur et empêche la transcription

Question 11

Définition promoteur

Answer 11

Site de liaison de l’ARN polymérase

Question 12

Définition opérateur

Answer 12

Agit comme un feu de circulation
-arrêt de la transcription lorsque le répresseur est présent
-permet la transcription lorsque le répresseur est absent

Question 13

Définition gène de structure

Answer 13

Code pour une protéine

Question 14

Définition d’opéron

Answer 14

Comprend la région régulatrice et l’opérateur

Question 15

Quels sont les 2 mécanismes de contrôle de la transcription d’ARNm+?

Answer 15

Induction: un processus stimule la transcription d’un ou plusieurs gènes

Répression: le processus de l’opéron inhibe l’opérateur

Question 16

Expliquer l’induction grâce à l’opéron lac chez les E.coli (dessin)

Answer 16

-perméase à glucose
-plus de glucose
-lactose entre peu nombreuse perméase
-b galactosidase coupe lactose en allolactose
-induit opéron lac
-entraîne la transcription de perméase à lactose, bgalactosidase, acétyltransférase
-enzyme bgalactosidase coupe le lactose en glucose et galactose
-absence de lactose
-activation du gène régulateur
-transcription et traduction répresseur
-répresseur se fixe sur l’opérateur de la région régulatrice
-répresseur empêche l’ARN polymérase de transcrire le gène bgalactosidase

Question 17

En absence de glucose et présence de lactose

Answer 17

-lactose entre quelques perméases à lactose
-transformé par bgalactosidase en allolactose
-allolactose se fixe sur le répresseur et l’inactive
-ARN polymérase transcrit les gènes en ARBm qui amorce
-ARNm est ensuite traduit en protéines par les ribosomes
-opéron lac code pour bgalactosidase, la perméase à lactose et acétyltransférase

Question 18

Pourquoi le glucose entraîne une plus forte croissance des E coli que le lactose ?

Answer 18

-Les E coli prolifèrent plus rapidement en présence de glucose que de lactose

-l’utilisation du lactose comme source d’énergie est plus compliqué ce qui ralentit la croissance des bactéries

Question 19

Comment et pourquoi les E. Coli consomment premièrement le glucose et ensuite le lactose? (Dessin)

Answer 19

-les E. Coli utilisent premièrement le glucose, car il nécessite moins d’énergie pour être utilisé
-quand le glucose est épuisé il y a une période de latence qui représente l’induction de l’opéron lac ainsi que la production des enzymes et des perméases à lactose
-les E.coli n’utilisent pas le glucose et le lactose en mm temps
-en présence de lactose, le répresseur est inactif

-l’absence de glucose entraîne une augmentation de la concentration AMPc dans la bactérie
-L’AMPc se fixe sur une protéine promotrice (CAP) ce qui l’active
-CAP activé est un facteur de transcription qui favorise la liaison de l’ARB polymérase au promoteur

Question 20

Expliquer la répression grâce à l’opéron du tryptophane chez le E. Coli (dessin)

Answer 20

-tryptophane produit grâce à l’action de 5 gènes
-ces gènes codent pour 5 enzymes
-enzymes impliquées dans la transformation du chrorismate en tryptophane
-le tryptophane inhibe la transcription de l’opéron des enzymes impliquées dans sa synthèse
-le gène régulateur produit une molécule répressive inactif
-ARN polymérase se fixe sur le promoteur et transcrit plusieurs gènes en ARNm
-ARNm est traduit en protéines qui sont des enzymes impliquées dans la transformation du chorismate en tryptophane
-le tryptophane produit se colle sur le répresseur et l’active
-le répresseur actif se colle sur l’opérateur et empêche la transcription des gènes
-c’est une boucle de rétro-inhibition, la molécule inhibe sa propre synthèse

Question 21

Décrire Transfert vertical des gènes

Answer 21

La réplication, chaque cellule fille reçoit un chromosome identique à celui de la cellule mère. L’ADN est transcrite en ARNm puis traduite en protéine

La recombinaison, information génétique transférée entre les cellules d’une même génération

Question 22

Décrire le transfert horizontal

Answer 22

Organisme intègre son génome du matériel génétique provenant d’un autre organisme sans en être le descendant

Question 23

Énumérer les mécanismes de transferts horizontaux des gènes chez les bactéries

Answer 23

Conjugaison: transfert d’ADN d’une bactérie à une autre par contact direct grâce à un pilus

Transformation: les bactéries ont la capacité d’absorber de l’ADN présent dans le milieu extérieur. Si les bactéries absorbent de l’ADN ayant un facteur de virulence elles vont l’obtenir aussi. Cette récupération se fait par des pores au niveau de la paroi et de la membrane de la bactérie

Transduction : transfert génétique d’une souche donatrice à une souce réceptrice de bactéries, s’effectuant par l’intermédiaire d’un bactériophage. Le phage, qui est un virus, va injecter son ADN ou son ARN dans une bactérie hôte et s’incorporer dans l’ADN de cette bactérie hôte en la modifiant. Si elle se multiplie, elle va conserver cet ADN viral

Question 24

Définisser la recombinaison génétique et indiquer l’avantage de la recombinaison comparativement aux mutations

Answer 24

Recombinaison génétique: échange de 2 gènes entre 2 molécules d’ADN qui donne lieu à une nouvelle combinaison de gènes sur un chromosome
-les bactéries ne se reproduisent pas de façon sexuée, donc il n’y a pas de mélange de gènes
-la recombinaison génétique permet aux bactéries d’incorporer des gènes d’autres bactéries
-la recombinaison génétique permet aux bactéries d’évoluer, car la recombinaison a plus de chance d’avoir des effets positifs que des mutations aléatoires

Question 25

Définition mutation

Answer 25

Altération de manière permanente l’ADN qui peut entraîner une modification du produit du gène. Cependant la majorité des mutations n’entraîne aucun avantage pour la bactérie

Question 26

Énumérer les genres taxonomiques de bactéries permissives à la transformation

Answer 26

-bacillus
-Haemophilus
-neisseria
-acinerobacter
-staphyloccocus
-streptococcus

Question 27

Décrivez ce qu’on entend par naturellement compétente chez les cellules bactériennes

Answer 27

Que la paroi de la bactérie doit être perméable à de grosses molécules

Question 28

Étapes de la transformation génétique chez les bactéries (dessin)

Answer 28

1-cellule receveuse absorbe l’ADN de la cellule donneuse
2-les fragments d’ADN de la cellule donneuse s’alignent en face des bases complémentaires de l’ADN de la cellule receveuse
3-il y a recombinaison entre l’ADN de la cellule donneuse et celui de la cellule receveuse
Cela donne une cellule génétiquement transformée (modifiée)

Question 29

Nommer les 2 conditions essentielles pour que la conjugaison puisse se produire

Answer 29

Contact direct

Être de type opposé: bactérie donneuse à le plasmide et la receveuse n’a pas le plasmide

Question 30

Nommer la différence entre les bactéries de gram - et celles de gram + dans le processus de la conjugaison

Answer 30

Les gram + ces bactéries utilisent un pilus pour le transfert d’information génétique. On peut remarquer qu’une des bactéries possède de nombreuses fimbrae

Les gram - ces bactéries utilisent un pont de conjugaison. Au moment précis ou l’échange génétique a lieu, le pont établi entre les bactérie la se contracte, ce qui les rapproche

Question 31

Définition conjugaison

Answer 31

Permet de transférer du matériel génétique (plasmide) entre 2 bactéries par contact direct

Question 32

Quels sont les 3 produits de la conjugaison bactérienne ?

Answer 32

1) facteur F est transféré d’une cellule donneuse (F+) à une cellule receveuse (F-), la cellule F- est convertie en cellule F+

2)quand un facteur F s’intègre au chromosome d’une cellule F+, il se forme une cellule à haute fréquence de recombinaison (Hfr)

3) quand une cellule Hfr donneuse transmet une partie de son chromosome à une cellule receveuse F-, il en résulte une cellule qui demeure F- si le facteur F ne passe pas en entier lors de la conjugaison

Question 33

Quels sont les différents plasmides?(4)

Answer 33

1) plasmide conjugatif: contient le facteur F codant pour le pilus. Permet le transfert d’ADN entre 2 bactéries

2)plasmide métabolique: code pour des enzymes impliquées dans le catabolisme (glucide, hydrocarbure)

3) plasmide de virulence: code pour des molécules augmentant la pathogénicité de la bactérie (toxines, fimbrae)

4) plasmide codant pour des facteurs de résistance: code pour des composés permettant la résistance aux antibiotiques, aux métaux lourds

Certains plasmides peuvent coder pour plusieurs facteurs en même temps (conjugaison, résistance aux antibiotiques et facteurs de virulence)