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Les documents présentés dans ce cours sont issus : • soit de travaux personnels • soit de travaux présentés sur le web Ils Leur sont utilisation à l’usageneexclusif doit donner des étudiants lieu à aucune en dehors exploitation de toutecommerciale exploitation commerciales D. LOCKER Professeur D. LOCKER des Universités Spécialité:PR Génétique Université Génétiqued’Orléans Orléans UFR/Faculté des Sciences La génétique des bactériophages Structure des phages du type T4 Le cycle cycle du du phage phage T4 T4 Le X 21 600 Avant l’infection 4’ après l’infection 10’ après l’infection 14’ après l’infection 30’ après l’infection Comment «« voir voir »» les les phages phages ?? Comment Morphologiedifférentes différentesdes desplages plagesde de Morphologie lyseformées forméespar parlelephage phageT4 T4 lyse h+r+ = plage trouble; petite h r+ = plage claire ; petite h+r = plage trouble ; grande hr = plage claire ; grande Génétique des des phages phages Génétique • • Il existe des souches mutantes de phages. Les principales mutations affectent: - la dépendance de la croissance vis à vis de la température (mutant conditionnel) - La morphologie des plages de lyse. – La dépendance de la croissance vis à vis d’une souche bactérienne. Les mutations peuvent être cartographiées grâce à des infections mixtes des bactéries. Il faut utiliser une multiplicité d’infection élevée. – Conséquence: les bactéries sont infectées par de nombreux phages. – La cartographie est faite comme chez les eucaryotes : Phages recombinés distance = x 100 total phages Exempled’un d’uncroisement croisementdeux deuxpoints pointschez chezlelephage phage Exemple La Génétique Bactérienne Les bactéries Elles sont partout (aérobies, anaérobies) Taille: 1um (levure 10um, cellule humaine 100um) Culture facile et économique La bactérie E. coli Le génome d’E. coli •Circulaire •4x106 paires de bases (4000kb, 4Mb) •~4000 gènes •Densité ~90% de régions codantes Les Plasmides •Circulaires (4000-100,000pb) •Replication autonome •Présence de gènes de résistance aux antibiotiques Quelques exemples de phénotypes bactériens Phénotypes: •croissance •morphologie des colonies •Résistance aux virus •Résistance aux antibiotiques Milieu sélectif: • absence d’un nutriment • présence d’un antibiotique • présence de virus Caractéristiques de la croissance bactérienne • Prototrophe = apte à croître sur un milieu minimum • Auxotrophe = apte à croître sur un milieu supplémenté par des substances non requises pour la croissance du sauvage Tonr mutants = resistant to T1 phage La recombinaison chez les bactéries • Comment les gènes sont ils organisés chez les bactéries? • Y-a-t-il un chromosome ? De la liaison? Expérience de Lederberg et Tatum (1946): •Les résultats montrent l’échange d’information entre les bactéries B. Davis (1950) L’échange nécessite le contact physique entre les bactéries Le filtre établit une barrière entre les bactéries W. Hayes (1953): Le transfert l’information est unidirectionnel de Il y a des différences physiques entre donneur et récepteur donneur pilus récepteur Le facteur F • Bactérie F+ = donatrice • Bactérie F- = réceptrice • Les bactéries donatrices contiennent le facteur F qui confère le statut de donneur – Le facteur F est répliqué et transféré à la réceptrice – Le facteur F décide du transfert notamment par la formation du pilus tra gènes (transfert) IS3 γδ The F plasmid 100kb oriT (origine du transfert) rep gènes et oriV (réplication) IS2 IS3 Le transfert du facteur F Découverte des Hfr (1950-1953) • Hayes découvre des souches qui transfèrent à haute fréquence les marqueurs génétiques (plus que les F+) • Ces souches transfèrent seulement certains gènes à haute fréquence (1000x) • Ces souches ne transfèrent pas le statut de donneur aux réceptrices Origine des Hfr : intégration du facteur F dans le chromosome Hfr Transfert d’information par l’Hfr Les expériences de conjugaison interrompue La conjugaison interrompue Croisement: Hfr thr+strSaziRtonRgal+lac+ x F-thr-strRaziStonSgal-lac- Str dans la boîte Les expériences de conjugaison interrompue • Milieu sélectif: Hfr strs et F- strr sont utilisées • Les exconjugants sont étalés sur streptomycine et un milieu minimum pour sélectionner un auxotrophe particulier • Les donneurs sont tués par la streptomycine et seuls les recombinants d’un type particulier survivent Transfert des gènes: • Les gènes les plus proches de l’origine sont transférés en premier •Les gènes les plus éloignés ne sont transférés qu’à une petite partie de la population Les lignées F’ et le phénomène de sexduction F Lac+ Lac+ Sortie normale du F du chromosome F’Lac Lac+ Lac+ Mauvaise sortie du F du chromosome La sexduction Exemple des tests de dominance/récessivité Lac+ x F’ Lac- Lac+ Smr Sms F’Lac F-Lac- Etalement des exconjuguants en présence de streptomycine Étude de la possibilité d’utilisation du lactose comme seule source de carbone Un autre autre type type d’analyse d’analyse génétique: génétique: Un la transformation transformation bactérienne bactérienne la Heteroduplex DNA La transduction transduction généralisée généralisée La La transduction transduction spécialisée: spécialisée: La Un autre autre moyen moyen d’obtenir d’obtenir une une Un bactérie partiellement partiellement diploïde diploïde bactérie cycle du phage λ Sortie normale du chromosome Mauvaise sortie du chromosome Conséquences de la transduction spécialisée: •Obtention d’un diploïde partiel •Possibilité de faire un test de complémentation •Possibilité de tester dominance/récessivité
