TRANSDUCTION : transfert de gène médié par un virus bactériophage lambda, visible uniquement au microscope électronique.
1ère étape) Les fimbriae du bactériophage se fixent à la paroi bactérienne, grâce à des antirécepteurs qui reconnaissent des sites d'adhésion spécifiques sur la paroi cellulaire.
2ème étape) La plaque adhère à la paroi bactérienne. Une enzyme est libérée, appelée lysozyme, qui endommage le peptidoglycane qui constitue la paroi bactérienne.
3ème étape) La queue se contracte et l'ADN du virus est poussé à l'intérieur de l'ADN bactérien.
À ce stade, l'ADN viral peut suivre deux chemins, un premier appelé cycle lytique et un second appelé cycle lysogène.
CYCLE LITHIQUE : l'ADN se réplique, l'ARN et les protéines virales sont synthétisés ; ces derniers se réunissent (assemblent) pour former de nouveaux virus, dans la tête desquels le génome viral nouvellement formé est inséré. Chaque bactérie infectée par le virus se transforme ainsi en une usine de nouvelles unités virales. A la fin du processus, la bactérie subit une lyse et la libération de virus, qui infectent ensuite d'autres bactéries.
CYCLE LYSOGÉNIQUE : lorsque le virus infecte la bactérie, son ADN s'intègre à l'ADN bactérien.
Les phages qui ont un cycle lysogène sont appelés virus tempérés, car leur ADN s'intègre dans le chromosome bactérien et comment il se comporte ; par conséquent, il est transmis aux nouvelles générations sans causer de dommages à la bactérie. Cependant, cet état de quiescence peut être rompu par des stimuli adaptés (rayons UV, stress, etc.) ; dans ces situations, l'ADN viral peut se détacher (s'exciser), passant du cycle lysogène au cycle lytique.
Le phage lambda, qui peut donner à la fois des cycles lytiques et lysogènes, donne lieu à deux types de transduction ; un appel généralisé, qui survient à la suite d'un cycle lytique, et un second, dit spécialisé, qui se manifeste dans le passage du cycle lysogène au cycle lytique.
TRANSDUCTION GÉNÉRALISÉEDes fragments d'ADN bactérien peuvent être incorporés dans la tête du virus pendant le cycle lytique. Une population mixte est formée avec des phages contenant les gènes viraux d'origine, et des phages avec de l'ADN bactérien ; ce dernier peut alors inoculer les gènes bactériens dans une nouvelle bactérie, ainsi, l'ADN inoculé fusionne avec celui bactérien. Ce type de transduction est défini comme généralisé car tout gène de la bactérie donneuse peut être transféré à la bactérie receveuse.
TRANSDUCTION SPÉCIALISÉE: l'ADN viral intégré dans le cycle lysogène est appelé PROVIRUS. Du cycle lysogène au cycle lytique, ce fragment d'ADN donneur se brise. Parfois (événement rare) le décollement ne se produit pas dans les mêmes sites où il est soudé, mais dans des zones légèrement décalées ; ce fragment aura donc perdu une partie de l'ADN viral et acquis des séquences d'ADN bactérien. Ainsi, de nouveaux virus se forment qui portent de l'ADN hybride dans la tête et qui, infectant de nouvelles bactéries, transfèrent certains gènes bactériens spécifiques (dont il est spécialisé).
Il existe un mécanisme appelé conversion lysogène, où l'ADN viral intégré à l'ADN bactérien (qui a tendance à être silencieux) peut exposer certaines protéines, qui sont généralement des toxines. Les toxines bactériennes existent dans la nature en raison de l'expression de gènes viraux.
TRANSPOSITION : tant le chromosome bactérien que les plasmides contiennent des éléments dits transposables, qui sont capables de se déplacer (translocation) d'une région du génome à une autre, ou du plasmide au génome, ou d'un plasmide à l'autre à l'intérieur du même cellule bactérienne Généralement, lorsqu'un élément transposable se déplace, une certaine séquence reste à la fois dans le site d'origine et dans celui où il a été retiré. Il existe différents types d'éléments transposables :
- Séquences d'insertion : elles contiennent un gène qui code pour une enzyme favorisant la transposition (transpotase).
-transposons : plus complexes que les précédents, aux deux extrémités 3" et 5" contiennent deux séquences IS (insertion) et à l'intérieur des gènes de résistance aux antibiotiques (tétracycline, pénicilline, chloramphénicol...)
- éléments inversibles : ils sont similaires aux transposons mais conservent la capacité d'inverser les transposons.
Multi-résistance aux antibiotiques : mécanismes qui surviennent fréquemment dans les hôpitaux et dans l'intestin. Une bactérie, par conjugaison, transmet la résistance à une bactérie, déjà résistante à un autre antibiotique, sur un double plasmide. La nouvelle bactérie à double résistance subit une transposition, c'est-à-dire que la double résistance s'intègre au sein du même plasmide et transmet la caractéristique à d'autres bactéries.
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