QCM : Microbiologie transfert (33 questions)

Explication

La génétique microbienne peut optimiser des processus biotechnologiques, notamment la production de métabolites et l’expression de protéines hétérologues. La détection des pathogènes relève de la médecine, les interactions écologiques de l’environnement et l’évolution des souches de la recherche fondamentale.

Explication

En médecine, la génétique microbienne sert à détecter et identifier les pathogènes, à étudier la transmission et à rechercher des cibles thérapeutiques ou d’immunoprophylaxie. La bioremédiation relève de l’environnement, tandis que l’optimisation des souches et les systèmes de génie génétique correspondent à d’autres applications.

Explication

Un chromosome bactérien mesure typiquement de 1 à 10 Mb et est le plus souvent circulaire, présent en un exemplaire, avec une origine et un site de terminaison définis; sa transmission est principalement verticale. La conjugaison concerne notamment des plasmides, la mobilité intragénomique caractérise les transposons et l’infection celle des bactériophages.

Explication

Les plasmides mesurent de 5 à 200 kb, sont majoritairement circulaires et peuvent se répliquer en cercle roulant; les grands plasmides peuvent être conjugatifs. Le chromosome est généralement de l’ordre du mégabase, le transposon se déplace dans le génome et le bactériophage se transmet notamment par infection.

Explication

Les transposons mesurent de 2 à 20 kpb, se déplacent dans un génome et portent souvent des gènes de résistance aux antibiotiques; leur transfert horizontal peut se faire par conjugaison ou après intégration dans un plasmide conjugatif. Un plasmide est un élément réplicatif autonome, tandis que le chromosome et le phage ne correspondent pas à cette description.

Explication

Le cycle lytique provoque la lyse de la cellule, alors que le cycle lysogène intègre le génome viral dans celui de l’hôte. Inverser ces issues confond les deux cycles; la conjugaison concerne le transfert d’éléments génétiques entre bactéries, et non ces cycles phagiques.

Explication

Le génome d’*Escherichia coli* mesure environ 5 Mb. La valeur de 4,2 Mb correspond à *Bacillus subtilis*, celle de 7 Mb à *Mesorhizobium loti* et celle de 13 Mb à *Sorangium cellulosum*.

Explication

Les extrêmes sont 0,16 Mb chez *Carsonella ruddii* et 13 Mb chez *Sorangium cellulosum* ; leur différence est $13-0{,}16=12{,}84$ Mb. La valeur de 12,4 Mb oublie la soustraction de 0,16, tandis que 8 Mb et 6,84 Mb reposent sur des valeurs maximales erronées.

Explication

La démarche classique séquence les gènes d’ARNr 16S ou 18S, détermine leur meilleur alignement, puis construit l’arbre phylogénétique. Comparer des tailles génomiques ne remplace pas l’alignement des séquences, et l’arbre se construit après celui-ci.

Explication

Les gènes d’ARNr, présents chez les organismes étudiés et à évolution lente, sont utiles pour comparer des espèces, mais leur faible variation peut ne pas fournir assez de signal pour distinguer des souches. L’évolution lente ne garantit donc pas une discrimination fine, et ces gènes sont bien présents chez les organismes considérés.

Explication

Les espèces phénotypiques du groupe se mélangent dans les alignements, et ni B. cereus sensu stricto ni B. thuringiensis n’est monophylétique. L’erreur « séparation monophylétique » suppose que les catégories phénotypiques correspondent à des clades, tandis que les deux autres confusions attribuent le mélange ou l’absence de monophylie à une seule espèce.

Explication

Les plasmides pXO1 et pXO2 sont associés à Bacillus anthracis; les plasmides portant les gènes Cry sont associés à B. thuringiensis. Associer pXO1 et pXO2 à B. thuringiensis confond les deux profils plasmidiques, tandis que les deux autres noms ne correspondent pas à cette association.

Explication

La spécificité d’hôte dépend en grande partie de la présence ou de l’absence de plasmides, dont la distribution dépend aussi de leur compatibilité fonctionnelle et écologique avec le fond génétique. L’erreur « seul le chromosome » ou « indépendamment des plasmides » écarte leur rôle, tandis que l’explication par le nom phénotypique confond classification et déterminants de l’hôte.

Explication

Pour l’épidémiologie intra-espèce, on choisit des gènes plus variables que les ARNr, souvent des gènes du métabolisme central, puis on concatène typiquement environ sept loci non liés ou davantage. Se limiter aux ARNr ou à un seul locus réduit l’information, tandis que choisir des gènes moins variables va à l’encontre de l’objectif.

Explication

La MLSA ou MLST analyse les séquences de plusieurs loci pour différencier des souches au sein d’une espèce. Le séquençage d’un locus unique ne correspond pas à l’approche multilocus, et l’identification d’espèces ou la classification phénotypique ne désignent pas cette méthode.

Explication

Un marqueur transféré entre lignées peut ne plus suivre la répartition des gènes associés à un phénotype comme la pathogénie, ce qui complique la délimitation des groupes. L’association renforcée confond transfert et cohéritage, la conversion des gènes confond marqueur et phénotype, et l’élimination des mutations attribue au transfert un effet non indiqué.

Explication

Les transferts horizontaux peuvent donner à une bactérie plus d’un parent; un réseau représente donc mieux ces relations qu’un arbre classique. L’arbre à parent unique ignore les transferts, les groupes sans liens suppriment l’information de parenté, et la chaîne confond transfert et mutation.

Explication

Une approche génomique peut comparer les CDS communes entre souches en ignorant les éléments génétiques mobiles. Les séquences globales ne répondent pas à l’exclusion demandée, l’analyse des éléments mobiles fait l’inverse, et un seul marqueur ne constitue pas cette comparaison génomique.

Explication

La distance génomique la plus simple correspond au pourcentage de sites différents; des modèles d’évolution moléculaire sont une autre possibilité, mais ne sont pas nécessaires à cette méthode. L’identité moyenne est une mesure distincte, le nombre de génomes ne mesure pas leur divergence, et l’ajustement d’un modèle ne répond pas au choix d’une méthode sans modèle.

Explication

Les bactériophages peuvent transférer de l’information génétique par transduction ou par lysogénie, après infection et intégration dans le génome bactérien. La conjugaison concerne notamment les plasmides, tandis que la transformation implique l’absorption d’ADN libre.

Explication

La transformation permet le transfert de plasmides et peut notamment être utilisée en laboratoire. La conjugaison est le mode typique de transmission des plasmides, tandis que la transduction est associée aux bactériophages.

Explication

La transmission du chromosome, en tout ou en partie, lors de sa réplication et de sa ségrégation est verticale; l’acquisition d’ADN chromosomique par transformation est horizontale. Inverser ces catégories confond transmission à la descendance et acquisition d’ADN extérieur.

Explication

La transformation peut servir à créer des banques de mutants, qui permettent de cribler des fonctions. Une banque d’ADN est une autre collection, tandis que la surexpression et la création d’allèles variants sont d’autres usages de la transformation.

Explication

Neisseria meningitidis fait partie des espèces citées comme naturellement transformables. Escherichia coli est évoquée dans le contexte de la transformation en laboratoire, tandis que les deux autres espèces ne figurent pas dans la liste donnée.

Explication

Un plasmide mobilisable possède une origine de transfert et utilise les systèmes de conjugaison d’autres plasmides. Un plasmide conjugatif code lui-même ces fonctions, tandis que l’intégration au chromosome caractérise une souche Hfr.

Explication

La conjugaison transfère le plasmide d’une cellule donneuse à une cellule réceptrice, et sa réplication s’effectue en cercle roulant à partir de oriT. La réplication en thêta est associée au chromosome dans la comparaison présentée, et oriV n’est pas l’origine indiquée pour ce mécanisme.

Explication

L’intégration d’un plasmide au chromosome rend la souche Hfr, et le transfert peut alors inclure des gènes chromosomiques. Un plasmide mobilisable se définit par l’utilisation des systèmes de conjugaison d’autres plasmides, non par cette intégration.

Explication

La transduction permet couramment le transfert de matériel génétique entre bactéries, notamment avec le bactériophage P1 chez *E. coli*. La conjugaison implique un contact entre bactéries, la transformation l’absorption d’ADN libre, et la lysogénie désigne l’intégration du génome phagique.

Explication

Un phage tempéré comme lambda peut intégrer son génome dans celui de la bactérie, tandis que T7 est lytique et ne laisse pas de survivants au centre des plages. L’inversion des rôles entre lambda et T7 confond leurs cycles, et les autres réponses attribuent à tort l’intégration ou la survie à T7.

Explication

Les souches virulentes de *Corynebacterium diphtheriae* sont lysogénisées par un bactériophage B; celles qui ne portent pas ce phage sont inoffensives. Le bactériophage Stx est associé à la toxine Shiga chez *E. coli*, et l’inversion du statut sans phage contredit le lien établi.

Explication

La lysogénie peut transférer des facteurs de pathogénie d’une souche virulente à une souche non pathogène, contribuant ainsi à l’évolution de la virulence et à l’émergence de pathogènes. La résistance à la surinfection est une conséquence distincte de la lysogénie, tandis que la conjugaison n’est pas le mécanisme décrit ici.

Explication

L’absence de cultivabilité en laboratoire de la plupart des bactéries et des archées rend la majorité de leurs phages non isolables. L’idée d’une faible diversité ne découle pas de cette difficulté, l’absence environnementale de phages est une autre affirmation, et la cultivabilité des hôtes est inversée dans la dernière réponse.

Explication

Le clonage shotgun des métagénomes met en évidence une grande diversité de séquences de phages, dont beaucoup sont nouvelles, et constitue une bioressource pour explorer de nouvelles fonctions métaboliques et stratégies thérapeutiques. L’approche ne se limite pas à identifier des phages déjà isolés, à mesurer l’abondance des hôtes, ni à cultiver ceux-ci.