Bacteriologie-generale-chapitre-7-BIS

Chapitre VII: Génétique bactérienne

Génération et Structure Cellulaire

  • Taille des cellules:

    • Eucaryote: 10,000 nm

    • Bactéries: 100 nm

  • Virus:

    • Herpès: 2,800 nm

    • E. coli: 2,000 nm

    • Virus Rage: 150 nm

    • Influenza et VIH: 100 nm

    • Rotavirus: 70 nm

    • Rhinovirus: 27 nm

    • Poliovirus: 30 nm

  • Procaryotes: absence de la membrane nucléaire.

Génome Procaryote

  • Caractéristiques:

    • Contient moins d'ADN que le génome eucaryote.

    • Principalement constitué d'un chromosome circulaire.

    • Certaines bactéries possèdent des plasmides (anneaux d'ADN plus petits).

    • Localisation dans la région appelée nucléoïde.

    • Note: Pas de noyau, mais ADN distinct.

  • Structure du chromosome:

    • Longueur des chromosomes: 10^5 à 10^7 paires de bases (1.6 mm pour E. coli).

    • Génome haploïde, une seule copie de chaque chromosome par bactérie.

    • Contient moins de gènes : 4.6 Mégabases et 3000 gènes pour E. coli comparé à 3200 Mégabases et 25,000 gènes pour l’Homme.

ADN Bactérien

  • Structure:

    • Chromosome bactérien non enfermé dans un noyau, dans le nucléoïde.

    • Associé à de nombreuses protéines, attaché à la paroi cellulaire.

  • Types de molécules:

    • Généralement une seule molécule d'ADN, parfois plusieurs identiques.

    • Présent sous des formes circulaires et linéaires.

    • Langue de l'ADN dans le nucléoïde est beaucoup plus grande qu'une cellule.

Surenroulement de l'ADN

  • Concept:

    • Le surenroulement de l'ADN provient de supertours qui imposent des contraintes.

    • Permet que l'ADN s'insère dans la bactérie.

  • Types de superenroulement:

    • Négatif: facilite la dénaturation et favorise la transcription, la réplication, et la recombinaison.

    • Positif: excessif en tours duplex.

Réplication et Transcription de l'ADN

  • Processus:

    • ADN polymérase catalyse la synthèse de l'ADN.

    • ARN polymérase transfère l'information génétique de l'ADN à l'ARN.

  • Éléments clés:

    • Topoisomérases relâchent l'ADN superenroulé.

    • Helicases séparent les brins double en simple.

    • Origine de réplication: point fixe à partir duquel la réplication commence.

Plasmides

  • Caractéristiques:

    • Fragments d’ADN double brin, circulaires, intra-cytoplasmiques, auto-réplicatifs.

    • Portent des gènes de survie.

  • Types de plasmides:

    • Conjugatifs, de résistance, métaboliques, de virulence.

Reproduction et Mutation

  • Méthode: Division par scissiparité, identique aux parentales.

  • Mutation: Taux faible, mais s'accumulent avec reproduction rapide, permettant évolution rapide.

Recombinaison Génétique

  • Modes de transfert:

    • Vertical: parent à descendance.

    • Horizontal: entre organismes distincts.

Conjugaison Bactérienne

  • Transfert génétique:

    • Unidirectionnel entre bactéries F+ (donneurs) et F- (récepteurs).

    • Plasmides conjugatifs et transfert d’ADN chromosomique ou plasmidique.

Transformation

  • Processus:

    • Captation de fragments d'ADN libre par une bactérie compétente.

    • Exemple historique : expérience de Griffith avec Streptococcus pneumoniae.

Transduction

  • Transfert par bactériophages:

    • Phénomène généralisé ou localisé.

    • Erreur d’encapsidation peut conduire à des transferts d'ADN bactérien.

Cartographie Génétique

  • Méthode:

    • Utiliser conjugaison interrompue pour étudier le transfert de gènes et leur cartographie.