La cellule bactérienne

Thèmes abordés

Cellule bactérienne, procaryote, phospholipide, membrane plasmique, peptidoglycane, translocation, génome bactérien, nucléoïde

Résumé du document

La microbiologie est l'étude de tous les organismes vivants invisibles à l'oeil nu. Ces organismes sont appelés des microorganismes, on y retrouve :
- Des bactéries
- Des algues
- Des protozoaires
- Des parasites
- Des levures
- Des animaux (acariens)

Extraits

[...] Retour du bactoprénol sur la face interne de la membrane plasmique 8. Sa synthèse est terminée grâce à une dernière étape : la transpeptidation. Cette dernière consiste en la réaction d'un groupement amine libre avec l'avant dernière D-alanine, cela forme une liaison covalente qui libère une D-alanine (cette réaction est catalysée par les Penicillin-binding protéines Les agents anti-microbiens Différents agents possèdent des propriétés permettant d'inhiber/stopper la croissance bactérienne (antibiotiques) : - Le Lysozyme : Hydrolyse de la liaison osidique - La Pénicilline : Inhibition de la transpeptidation - La Vancomycine : Inhibition de l'élongation de la chaîne glycane Membrane externe des bactéries Gram A la surface de la membrane externe des bactéries Gram on retrouve des lipopolysaccharides ils sont composés : - D'une partie lipidique (Lipide qui permet l'insertion dans la membrane et est un composé toxique - Une partie « c?ur » composée de polysaccharides - Une région o-spécifique (chaîne de polysaccharides qui varie en composition et en longueur chez les espèces) Le lypopolysaccharide est composé : - D'un lipide (lipide A) : partie apolaire pour l'ancrage dans le feuillet externe de la membrane externe - D'un polysaccharide central : partie polaire exposé à l'extérieur - D'une chaine latérale O : partie variable selon les espèces bactériennes et même au sein d'une même espèce Les mécanismes de transport à travers l'enveloppe La translocation à travers ou vers la membrane plasmique : Classe I La translocation est réalisée par différents systèmes, ce phénomène repose sur la reconnaissance d'un peptide signal (extension N-terminale) par ces systèmes : - Système Tat : sécrétion de protéines déjà repliées - Système SecA/SecYEG : sécrétion/repliement de protéines - Système SRP/SecYEG : Insertion de protéines en cours de synthèse dans la membrane La translocation à travers l'enveloppe (Bactéries Gram-négatives) : Classe II et III Chez les bactéries à 2 membranes, il existe 2 types de systèmes (de classe II et III) : - Classe II, sécrétion en deux étapes (membrane plasmique puis membrane externe) - Classe III, sécrétion en une seule étape (cytoplasme vers milieu extérieur) Génome bactérien Le nucléoïde Chez la plupart des bactéries, le génome est constitué d'un unique chromosome (molécule circulaire d'ADN double brin à 10 Mpb), densité codante 80-95% contre chez l'Homme). [...]

[...] Certains plasmides sont conjugatifs (transmission entres bactérie par conjugaison). La réplication Chez les bactéries, la réplication est : - Semi-conservative - Initiée à partir d'une origine de réplication (Ori) et se termine au niveau du site de terminaison (Ter) - Assurée par l'ADN polymérase - Bidirectionnelle (formation d'une fourche de réplication) Au niveau de la fourche de réplication : - L'ADN polymérase lit dans le sens et synthétise le brin complémentaire dans le sens - La synthèse est initiée au niveau d'amorce d'ARN - Les deux brins sont répliqués en même temps (brin direct et retardé (fragments d'Okazaki) La réplication est une grande machinerie de protéines (ou réplisome), on y retrouve : - Les topoisomérases et hélicases : Ouverture de la double-hélice - Les protéines SSB (Single Strand Binding proteins) : Protection des brins désappariés - Les primases : Synthèse des amorces d'ARN - Les ADN polymérases : Synthèse des brins fils - Les ADN ligases : Ligature des fragments d'Okazaki La réplication s'organise en plusieurs étapes : - L'initiation, au niveau de l'Ori, la protéine DnaA se fixe et ouvre la double hélice en 2 - L'élongation, l'ADN polymérase se fixe sur l'ADN simple brin et synthétise le brin fils (500pb/s) - La terminaison, au niveau de la séquence Ter, la protéine Tus se fixe et inhibe l'élongation - La ségrégation opérée par la topoisomérase IV qui coupe le double brin d'un des 2 chromosomes fils Cycle cellulaire bactérien Description Le cycle cellulaire bactérien correspond au modèle de fission binaire : une cellule mère donne naissance à 2 cellules filles identiques. [...]

[...] Que ce soit pour les répresseurs ou activateurs, les FT ont différents modes de fonctionnement : Régulation en réponse aux stimuli extérieurs La régulation en réponse aux stimuli extérieurs est assurée par des systèmes à 2 composants, à savoir : - Une protéine détectrice à activité kinase - Un facteur de transcription (régulateur) Lorsque le signal est présent, la protéine kinase phosphoryle le régulateur. Le régulateur phosphorylé est actif et peut moduler l'activité de promoteurs. Elongation de la transcription Chez les bactéries, le brin est lu dans le sens (l'ARN est synthétisé dans le sens et sa séquence correspond au brin non transcrit). Des topoisomérases précèdent et suivent l'ARN polymérase. Terminaison de la transcription Il existe 2 types de sites de terminaison de la transcription : - Rho indépendante : ? Formation tige/boucle sur l'ARN naissant ? Suite de UUU - Rho dépendante : ? [...]

[...] Initiations multiples ? La cellule fille hérite d'un chromosome en cours de réplication Expression génétique bactérienne Expression d'un opéron (unité transcriptionnelle) bactérien L'ADN bactérien présente des structures particulières : les opérons, ces derniers sont composés d'un promoteur et de plusieurs gènes qui opèrent sous le signal de ce même promoteur. L'ARN polymérase se fixe au promoteur : la transcription débute à un site d'initiation et se termine au terminateur. L'ARN messager est directement mature : il n'y a pas d'épissage. Les différents gènes transcrit sont précédés d'un RBS (Ribosome Binding Site) ce qui permet aux ribosomes de se fixer et de traduire l'ARN en protéines, souvent les différentes protéine produites grâce aux différents cadres ouverts de lecture sont les sous-unités d'une plus grande protéine (entre 1 et 20 cadres ouverts de lecture). [...]

[...] Fixation de Rho sur l'ARN naissant Au final, l'ARN polymérase est déstabilisée et se détache de l'ADN. Couplage transcription/traduction Chez les bactéries les ARNm sont traduits au fur et à mesure de leur synthèse : des ribosomes se fixent sur les ARNm naissants. [...]