Génétique bactérienne

1. Génétique bactérienne • étude de l'hérédité et de la variabilité des bactéries • génome bactérien est le support matériel de l'hérédité, la somme des gènes d'un microorganisme • gène est l'unité fonctionnelle de base de l'information génétique

2. Génétique bactérienne • génome bactérienest représenté par: • L'ADN du chromosom (y compris les gènes essentiels pour la survie) • L'ADN de plasmides (contenant les gènes qui codent les caractères de la souche qui donnent des avantages sélectifs) • génotype - toutes les informations codées dans le génome bactérien • phénotype -somme des caractères observés après l’interaction du génotype avec l'environnement

3. Le phénomène de la variabilité génotypique • changement soudain, soumis aux descendants d'un ou plusieurs caractères, produit par deux mécanismes • mutation • transfert de l'ADN provenant d'un donneur à un accepteur La variabilité phénotypique • induite par l'interaction du génome avec les facteurs de l'environnement; • est réversible et ne se transmet pas héréditaire ; • est basé sur le contrôle de la transcription du gène et de la traduction d'ARNm dans la synthèse protéique par l’induction ou répression de ces gènes.

4. I.Mutation • représente un changement dans la séquence de nucléotides dans un gène, causé par une erreur dans la réplication • événement rare, spontané et imprévisible • mutations accumulées dans des milliards d'années, sous l'effet de la sélection naturelle explique l'évolution des espèces • de nouveaux gènes résultant d'une mutation sont appelées allèles et occupent le même locus génétique que le gène d'origine

5. Mutation • Mécanismes moléculaires de la mutation • substitution d'une paire de bases par une autre paire, le remplacement d'un codon par un autre codon • insertion ou la délétion d'une ou plusieurs bases, avec le décalage du cadre de lecture

6. Mutations bactériennes observées au laboratoire: • Des mutations de la morphologie des colonies bactériennes (variation S - R); • Des mutations nutritionnels • Des mutations entraînant une perte de facteurs de pathogénicité (les mutants S.pneumoniae avirulentes qui ont perdu leur capsule); • mutations qui conduisent au phénomène de résistance aux antibiotiques

7. II. Transfert de matériel génétique • est un transfert d’ADN en sens unique, à partir d'une bactérie donatrice à une autre, réceptrice; • L’exogenote= matériel génétique transféré • L’endogenote = matériel génétique propre

9. Mécanismes de transfert génétique • Transformation • la bactérie accepteur est en mesure d'accepter l'ADN exogène de l'environnement, de bactéries mortes (état de compétence) • l’exogenote doit fournir une structure bi caténaire et ne représentent pas plus de 1% de la taille du génome des bactéries; • phénomène a été découvert grâce à des expériences sur des souris avec Streptococcus pneumoniae, en 1928, et a été expliqué deux décennies plus tard.

11. 2.Transduction • Transfert de l'ADN bactérien par des phages transducteurs • Il existe deux types de transduction : • généralisée (transfert aléatoire d'un fragment du génome bactérien); • spécialisés (le transfert de gènes bactériens situés près du site d'intégration du phages transducteur).

12. Conversion lysogénique • Le résultat du transfert génétiques réalise par un phage, présentant des similitudes avec la transduction spécialisée • gènes du phage transférés encode un facteur de pathogénicité - souches toxigenes de Corynebacterium diphtheriae, Streptococcus pyogenes, etc.)

15. 3. Conjugaison • transfert génétique impliquant un contact physique entre deux bactéries avec la polarité sexuelle différente; • bactérie donatrice (mâle) a un plasmide conjugatif (facteur F +) et des gènes codant pour la synthèse de pili sexuels, qui se fixe à des récepteurs spécifiques sur la surface d'un récepteur de la cellule réceptrice (F-, le «féminin»);

16. Pili sexuels

17. Pili sexuels(E. coli)

19. Relations microorganismes-hôte

20. L'infection est une maladie provoquée par des agents pathogènes vivants. On distingue deux types de bactéries responsables d'infections: • Les bactéries pathogènes- sont des bactéries responsables d'une maladie même chez le sujet " sain " (ex tuberculose, méningite, choléra,...). • Les bactéries opportunistes- ne donnent pas habituellement des maladies chez les sujets sains. En revanche, elles peuvent devenir pathogènes chez les patients présentant un déficit immunitaire

21. La symbiose • Association d'espèces différentes qui vivent ensemble • Types: • comensalism • mutualism • parasitisme

22. Comensalism • Un microorganisme est hébergé d’un organisme plus grand • Celui-ci lui offre des nutriments et les conditions physico-chimiques pour la croissance et la multiplication, sans bénéficier de l’association • Mutualisme • bénéfice mutuel de microorganismes

23. Parasitisme • Bénéfice unilatérale pour un microorganisme qui se développe à l'aide de l'hôte; il provoque des lésions à l'hôte (la maladie infectieuse). • Les parasites (organismes vivant aux dépens d’un hôte, sur ou en lui) qui causent des maladies infectieuses sont des agents pathogènes • exoparasites • endoparasites

24. Parasitisme • Exoparasites restent sur la peau à l'extérieur (infestation) • avec les puces, les poux, les tiques • avec Sarcoptes scabiei (la gale) • Endoparasites pénètrent dans les cavités ou ils envahissent les tissus (infection) • avec différents microorganismes • avec des vers parasites

25. Microorganismessaprophytes • Pas de pouvoir pathogène • Leur habitat naturel est la matière organique morte • Ils ne trouvent pas dans les tissus les conditions physico-chimiques et les éléments nutritifs nécessaires au leurs développement

26. Microorganismes pathogènes • Microorganismes qui possède une capacité envahissante suffisante pour produire une infection à l’hôte avec une défense normale • Guérison clinique porteurs sains de germes (parasitisme→ commensalisme) infection latente (parasitisme →mutualism)

27. Microorganismes opportunistes ou facultativement pathogènes • Peuvent provoquer des maladies quand la situation est favorable (“opportune”). • Souvent des germes de la flore normale; occasionnellement provenant de l’environnement, d’animaux ou de porteurs sains des germes. • Ils devient parasites quand • les barrières anti-infectieux sont faibles • ils acquièrent de nouvelles capacités pathogènes • Quand les barrières anti-infectieux sont restaurées, les opportunistes retournent à commensalisme/mutualisme

28. Contamination et colonisation • contamination – présence de microorganismes sur les objets ou une surface. • colonisation- présence de microorganismes et leur multiplication sur la peau et les muqueuses (flore normale); pas de pénétration tissulaire. - pas de réaction détectable de l'hôte (e.g., réponse inflammatoire)

32. Les zones du corps de l'homme par rapport à leur état microbiologique • Les zones normalement stériles • l’environnement interne (sang, lymphe, liquide interstitiel) • les tissus • les séreuses (méninges, plèvre, péricarde, péritoine) • Les zones où la contamination est faible et passagère, pratiquement stérile • les sinus et l'oreille moyenne • l’étage sous-glottique des voies aériennes • les voies biliaires • les voies urinaires du rein àl'urètre proximal • les organes génitaux internes • Les zones contaminées, mais pas colonisées • l'estomac • le duodénum • le jéjunum • Les zonesnormalement colonisés • le tégument • la conjonctive • les voies aérodigestives supérieures • iléon terminal, colon • urètre distal • vagin

33. La flore microbienne normale • Les bactéries • les bactéries anaérobies sont 10-1000 fois plus nombreuses que les bactéries aérobies • Les champignons • Les protozoaires • dans le tube digestif, en conditions de promiscuité

36. Rôle de la flore microbienne normale • Rôle nutritionnel • synthétise des vitamines dugroupe B, des vitamines E et K • Rôle protecteur • barrière antimicrobienne ecologique • s'oppose à l’envahissement des surfaces du corps humaine par des microorganismes de contamination, y compris les pathogènes • mécanisme: • compétition pour les nutriments • production de substances à l’activité antimicrobienne

37. Colonisation microbienne anormale • Le traitement avec antibiotiques • Les tétracyclines – Candida • La clindamycine – entérocolite pseudo-membraneuse (Clostridium difficile) • Le changement des conditions d'hébergement • L’incapacité à digérer etabsorber les disaccharides→la diarrhée • L’humidité de la peau → pitiriazis verzicolor • L'hygiène bucco-dentaire manque + forte consommation de sucreries → la plaque dentaire → cavité du dent • Absence ou insuffisance des barrières antimicrobiennes • Manque de l'acide chlorhydrique →colonisation de l’estomac etduodénum→infection des voies biliaires • Les blessures →bactéries opportunistes • La colonisation de l'oropharynx avec des bacilles à Gram négatif chez les personnes âgées etchez les patients hospitalisés pour une maladie grave