GENETIQUE BACTERIENNE V
A -IN VIVO
Les bactéries ont constamment besoin, comme nous d'ailleurs, de s'adapter à leur environnement
A -IN VIVO
Les bactéries ont constamment besoin, comme nous d'ailleurs, de s'adapter à leur environnement
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- Ainsi la modification du génome ou encore la modulation de l'expression de gènes, jusque-là silencieux ou d'expression limitée peut être observée par l'insertion/transposition d'un ADN (éléments transposables) suivie d'une recombinaison illégitime ou par mutation ponctuelle au niveau du promoteur. La mutation est souvent léthale et difficilement réverse.
- L'acquisition de gènes est fréquente, en particulier ceux de résistance aux antibiotiques ou antiseptiques mais aussi ceux facteurs de la virulence. Le mode de transfert de l'ADN est le plus souvent la conjugaison avec des plasmides ou des transposons. Les bactéries faisaient du génie génétique comme Monsieur Jourdain............ |
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Le cumul .... ne peut malheureusement être proscrit dans ce petit monde..........
Ainsi la sélection de mutants résistants chez certaines espèces commensales (streptocoques ou Neisseria de la flore oropharyngée) et le transfert par transformation des gènes correspondants à d'autres espèces virulentes (pneumocoque, méningocoques) est bien démontré.
Nous ignorons encore le ou les mécanismes intimes relatifs à certains flux de gènes.
B - IN VITRO
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Ils évitent pour partie, la détection de l'effet cancérigène chez l'animal nécessitant une expérimentation longue (2-3 ans) et dispendieuse.
Le test imaginé par B. Ames dans les années 71-75 fait appel à des souches de Salmonella typhimurium auxotrophes pour histidine (his -) avec d'autres mutations: meilleure perméabilité et modification du processus de réparation par excision. Une autre amélioration a été de traiter les bactéries tests en présence d'extraits hépatiques, la substance génotoxique étant quelquefois un dérivé de biotransformation. |
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Les bactéries sont quotidiennement exploitées.
Quelques exemples
- Dans l'industrie alimentaire, pharmaceutique... on recherche au moindre coût, l'effet mutagène (génotoxique), car cancérigène potentiel de nombre de molécules: additifs alimentaires, colorants....... Divers tests commerciaux de mutagénèse bactérienne sont disponibles: test d'Ames, inductest, mutatest lambda, SOS Chromotest.......
- Le clonage de gènes est une approche fréquente de divers types de recherche.
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- La Mutagénèse par insertion :
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Cette technique évite l'emploi de substances cancérigènes pour obtenir plus aisément (fréquence augmentée 10 -3 au lieu de 10 -6) des mutants intéressants. À titre d'exemple, cette approche a été testée avec succés, il y a une dizaine d'années pour l'analyse de la virulence chez Listeria monocytogenes pour l'obtention de mutants non producteurs d'hémolysine par insertion du transposon Tn :1545 (J.L. Gaillard et coll. 1988).
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- Le transfert de plasmide : La maitrise de la diffusion des bactéries multirésistantes (BMR) résistantes chromosomiques à la rifampicine (RIF) passe par des enquêtes d'épidémiologie moléculaire avec individualisation de plasmides conjugatifs par transfert de la résistance (céfotaxime ou CTX) à une souche réceptrice auxotrophe (exigence en thréonine ou TH). Voici un transfert positif après 2 h de contact en milieu liquide entre une souche donatrice de P. aeruginosa hautement résistante à CTX et RIF R et une souche réceptrice de E. coli CTX S RIF R avec étalement sur un milieu minimum contenant TH+CTX+RIF.
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- L'individualisation de plasmide : après électrophorèse en gel d'agarose de 1,5 à 3 H, il est possible de visualiser un plasmide transférable ou conjugatif Tra+ de la souche donatrice B à deux souches réceptrices différentes (C, D) après contact avec le bromhydrate d'éthidium et excitation à la table UV. Les deux souches réceptrices A et E avant transfert sont en A et E.
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- Le profil de restriction : L'usage d'enzymes de restriction ou la recherche de marqueurs moléculaires est devenu courant et permet de préciser des profils de restriction d'ADN chromosomique ou plasmidique.
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- En Taxonomie, l'individualisation de nouvelles espèces fait référence au GC% (cf génétique I) et à la détermination d'homologies génétiques (ADN/ADN, ADN/ARN) ainsi qu'au séquencage de certains gènes comme celui codant pour l'ARNr - 16S ou encore celui de ARN-polymérase, ADN gyrase........
La technique de séquencage de l'ARNr - 16S est très utilisée en pratique hospitalière pour diagnostiquer une espèce bactérienne (cf Internet et Bactériologie).
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Voici un exemple récent d'isolement d'un coccobacille à Gram-négatif de croissance difficile dans 3 hémocultures. Après PCR, la séquence de l'ordre de 700 nucléotides a été obtenue puis comparée à celles déposées dans certaines banques de données (Genebank par exemple).
Pour en savoir plus : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ |
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Ce cours a été préparé par le Professeur A. PHILIPPON (Faculté de Médecine COCHIN-PORT-ROYAL, Université PARIS V))(Octobre 2000)
Pour en savoir plus :
Validation de vos connaissances (QCM)
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