Bactéries

Bon cette question me trotte dans la tête depuis un moment. On a eut tout un cours sur la génétique bactérienne, enfin de manière assez superficielle quand même. Nous avons donc appris les joies de la conjugaison, transduction, et transformation, mécanismes permettant aux bactéries de s'échanger de l'ADN. Ok, ça j'ai bien compris.

Mais il y a cette question, que je n'ai jamais osé poser en cours ou en TD tellement j'avais l'impression de poser une question stupide:
Ok la bactérie a un génome modifié, mais et après ? Comment se "reproduit"-t-elle, enfin comment s'effectue la division ?

Par exemple, pendant la conjugaison, c'est la présence du pilus sexuel qui permet l'échange du facteur F, pour qu'une bactérie F- devienne F+, mais qu'est-ce que cela signifie en terme de reproduction? On parle de quelque chose de "sexuel", donc qui est censé donné des descendants à la fin, mais je ne vois pas d'où ils peuvent venir si l'on reste sur cette simple vision d'échange d'ADN...

On ne l'a jamais abordé dans le cours... Peut-être que les profs ont pensé que nous le savions... Pour ma part non u_u"

Si quelqu'un a quelques informations complémentaires, je lui serais très reconnaissante de les partager *o*

EDIT: Mince... J'aurais du mettre ça dans la partie "étudiant" et non pas biologie... Pardooooon ><

non, c'est bien dans cette partie ci que ça a sa place. Ca me permet de la lire alors que je l'aurais pas lue autrement

je confirme, c-'est bien ici que la question a sa place

alors, pour tenter de donner une reponse claire nette et precise, faut pas compter sur moi, enfin, pas plus que sur nieur

mais je pense que si michel99 se pointe ici, il se joindra a nous pour faire un trio.

il en manquera encore un et on pourra se faire un cuatuor a cordes..

voila, desole, mais je pense que d'autres repondront...

'jib

Alors tout d'abord il ne faut pas mélanger tous les ADN. Dans une bactérie on a l'ADN génomique, qui est unique (je veux dire une seule molécule, pas de chromosomes) et circulaire. Ensuite il y a d'ADN plasmidique, qui sont des petites molécules également circulaires, qui se multiplient indépendamment du génome et qui, elles, peuvent d'échanger telle une mononucléose lors de contact étroits.
Pour le facteur F, une recherche sur google (ou opera) avec "conjugaison facteur F" t'aurais donné la réponse plus rapidement qu'une patate. Le transfert se fait de manière unidirectionnelle, de la bactérie mâle à la bactérie femelle. La bactérie F+ est mâle et je te laisse deviner comment est la bacterie femelle

Stéphane

Steph a écrit:

Alors tout d'abord il ne faut pas mélanger tous les ADN. Dans une bactérie on a l'ADN génomique, qui est unique (je veux dire une seule molécule, pas de chromosomes) et circulaire. Ensuite il y a d'ADN plasmidique, qui sont des petites molécules également circulaires, qui se multiplient indépendamment du génome et qui, elles, peuvent d'échanger telle une mononucléose lors de contact étroits.
Pour le facteur F, une recherche sur google (ou opera) avec "conjugaison facteur F" t'aurais donné la réponse plus rapidement qu'une patate. Le transfert se fait de manière unidirectionnelle, de la bactérie mâle à la bactérie femelle. La bactérie F+ est mâle et je te laisse deviner comment est la bacterie femelle

Stéphane

Merci pour les précisions

Cependant ce que je ne capte pas, c'est qu'une fois le transfert d'ADN fait, comment on obtient un nouveau descendant ?
Division? Fission simple ?
Parce qu'avec ce que tu me dis et ce que j'ai appris, on a des bactéries qui s'échangent de l'ADN, mais on en a toujours deux.... Comment on en obtient une nouvelle finalement ?
Et si c'est bien une division simple, quelle est la différence avec la mitose ?
On part toujours d'une cellule mère pour en arriver à des cellules filles identiques non?
Google me renvoie à mon cours, et je ne peux pas papoter avec lui

jibus, Nieur, c'est pas grave, c'est l'intention qui compte ^^"

A moi de venir mettre mon petit grain de sel même si je suis, de loin, meilleur virologiste que bactériologiste. Et pourtant, ce que je vais dire n'ira pas vraiment plus loin que ce que nous a dit l'ami Steph.

Je pense, ma chère Pancréas, qu'il ne faut pas chercher à te compliquer les choses. Les bactéries sont véritablement simples dans leur mode de vie, même pour les plus pathogènes ou résistantes d'entre elles. Les procaryotes et les eucaryotes partagent nombre de points communs du fait de leur parenté, et c'est le cas des mécanismes de division. Cependant, il ne faut pas chercher à reproduire le mécanisme de reproduction sexuée des eucaryotes chez les bactéries. La méiose, la fusion des gamètes et le déclenchement d'un cycle quasi-ininterrompu de divisions ne sont pas applicables aux procaryotes.

Les bactéries se contentent de peu, c'est vrai pour beaucoup d'aspects de leur physiologie. On peut même se demander comment elles font parfois pour survivre dans certains environnements que nous pourrions qualifier de stériles ou extrèmes d'un point de vue physicochimique. Il ne faut pas considérer les échanges de matériel génétique sous forme plasmidique de F+à F- comme une fécondation, cela n'a rien à voir, et bien souvent une bactérie F- inoculée par F+ ne va pas semettre à se diviser après qu'elle s'est retrouvée "enrichie" génétiquement parlant. On pourrait même, je pense, parler de collaborativité (abracadabrantesque non ?) entre les bactéries d'une même colonie ou même entre différentes colonies.

En voulant faire de la "petite philosophie", on pourrait dire que les bactéries ont compris ce que les humains n'ont toujours pas compris eux-mêmes. Face à l'adversité, c'est le nombre qui crée l'avantage. Et dans l'adversité, une bactérie compétente tarde rarement à "épauler" ses semblables en transmettant ses caractères de résistance. Malheureusement pour nous, ce phénomène peut avoir des traductions dramatiques en pathologie humaine. Le simple exemple des SARM (staphylocoques dorés multi-résistants) est de loin le plus parlant, mais on pourrait aussi parler du bacille de Koch pour la tuberculose. Les SARM sont des souches assez peu nombreuses si l'on s'intéresse à la super-famille des staphylocoques. Malheureusement, la présence conjuguée de différentes souches, disons un staph. doré "sauvage" et un staph. doré mutant (car c'est bien le cas) tendra de façon quasi-inévitable non pas vers la sélection du mutant résistant mais par la transformation de l'individu sauvage en mutant compétant par son voisin qui aime tout partager. Le résultat est parfois dramatique, car chaque souche a ses petites lubies, ses petites caractéristiques et de plus en plus souvent, nous devons recourir à des procédés thérapeutiques lourds, aux effets secondaires parfois terribles pour arriver à bout (ce n'est que relatif) de ces infections de plus en plus problèmatiques.

Pour revenir aux bases fondamentales de la physiologie bactérienne, celles-ci se "reproduisent" simplement par une division consécutive au doublement pur et simple de leur contenu. Le chromosome bactérien et les plasmides sont dupliqués par une ADN polymérase (c'est donc une réplication), et les organelles bactériennes voient également leur pool augmenter considérablement, en particulier les ribosomes. On peut églament noter que la bactérie "recrute" ldes éléments de sa membrane (phospholipides) avant de se diviser, sinon les deux petites bactéries filles risqueraient de se sentir à l'étroit dans leur nouvelle peau.

Elle est pas bien faite la nature ?

BioHazard a écrit:

Je pense, ma chère Pancréas, qu'il ne faut pas chercher à te compliquer les choses. Les bactéries sont véritablement simples dans leur mode de vie, même pour les plus pathogènes ou résistantes d'entre elles. Les procaryotes et les eucaryotes partagent nombre de points communs du fait de leur parenté, et c'est le cas des mécanismes de division. Cependant, il ne faut pas chercher à reproduire le mécanisme de reproduction sexuée des eucaryotes chez les bactéries. La méiose, la fusion des gamètes et le déclenchement d'un cycle quasi-ininterrompu de divisions ne sont pas applicables aux procaryotes.

C'est vrai, mais je cherchais l'analogie juste au moment du dédoublement cellulaire, même si le but de la méiose est bien différent de la division simple.

Citation :

Il ne faut pas considérer les échanges de matériel génétique sous forme plasmidique de F+à F- comme une fécondation, cela n'a rien à voir, et bien souvent une bactérie F- inoculée par F+ ne va pas semettre à se diviser après qu'elle s'est retrouvée "enrichie" génétiquement parlant. On pourrait même, je pense, parler de collaborativité (abracadabrantesque non ?) entre les bactéries d'une même colonie ou même entre différentes colonies.

Ah merci, ça c'est un point qui était très trouble dans mon esprit ^^

Citation :

En voulant faire de la "petite philosophie", on pourrait dire que les bactéries ont compris ce que les humains n'ont toujours pas compris eux-mêmes. Face à l'adversité, c'est le nombre qui crée l'avantage. Et dans l'adversité, une bactérie compétente tarde rarement à "épauler" ses semblables en transmettant ses caractères de résistance.

Oui, ce n'est pas toujours le plus petit le plus bête.

Citation :

Pour revenir aux bases fondamentales de la physiologie bactérienne, celles-ci se "reproduisent" simplement par une division consécutive au doublement pur et simple de leur contenu. Le chromosome bactérien et les plasmides sont dupliqués par une ADN polymérase (c'est donc une réplication), et les organelles bactériennes voient également leur pool augmenter considérablement, en particulier les ribosomes. On peut églament noter que la bactérie "recrute" ldes éléments de sa membrane (phospholipides) avant de se diviser, sinon les deux petites bactéries filles risqueraient de se sentir à l'étroit dans leur nouvelle peau.

Ca répond très bien à ma question, merci *o*

Citation :

Elle est pas bien faite la nature ?

Steph a écrit:

Pour le facteur F, une recherche sur google (ou opera) avec "conjugaison facteur F" t'aurais donné la réponse plus rapidement qu'une patate.

euh... tu dis ca parce que michel99 n'a pas repondu??

'jib

Merci à biohazard qui, à travers sa réponse, m'a permis de mieux comprendre la question de Pancréas

Je croyais avoir été clair en faisant le distinguo entre DNA génomique et DNA plasmidique, mais apparemment ce ne le fut pas.
Quand on parle de pilus on parle de DNA plasmidique, donc par définition on ne parle pas de DNA génomique ni de division cellulaire. Les plasmidique sont des morceaux de DNA qui confèrent des propriétés supplémentaires aux bactéries qui les ont, l'exemple le plus fréquent c'est la résistance aux antibiotiques que Biohazard a donné. Ces petits morceaux d'ADN se multiplient indépendamment (en gras, souligner et faire clignoter svp) de l'ADN génomique et se transmettent aux 2 cellules-filles lors de la division cellulaire, ou alors se refilent d'une cellule F+ à une cellule F- comme on l'a dit.

A noter (en gras, souligné et clignotant) que la mitose est un terme qui s'applique aux EUCARYOTES, dont ne font pas partie les bactéries. Tout division cellulaire n'est pas une mitose (ou une méiose).
Les bactéries étant des êtres cellulaires, on parle de division (qui conduit assez cocassement à une multiplication, ca rend fou les matheux mais ca fait rigoler les bios) cellulaire et non pas de mitose.

Stéphane

Merci, ce coup là j'ai tout capté ^^

Pardon de ne pas avoir été forcément très claire, mais c'est un sujet que je ne maitrise pas totalement, c'est la première fois cette année que j'étudie l'ADN "pour de vrai"...

jibus a écrit:

je confirme, c-'est bien ici que la question a sa place

alors, pour tenter de donner une reponse claire nette et precise, faut pas compter sur moi, enfin, pas plus que sur nieur

mais je pense que si michel99 se pointe ici, il se joindra a nous pour faire un trio.

il en manquera encore un et on pourra se faire un cuatuor a cordes..

voila, desole, mais je pense que d'autres repondront...

'jib

Ben, il en manque un, sinon je peux faire le quatrième.

Il y a tout de même un blème, comme me le disait il y a quelque temps Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, chevalier de Lamarck !

Si la multiplication se fait par division il faut bien reconnaître que l'évolution ne peut se faire que par transmission de caractères acquis...

Ces caractères acquis le sont fatalement au cours de l'existence, puisque les premières cellules se contentaient de se diviser à l'identique.

Qu'un Darwin quelconque ait hasardé que celui qui était le plus apte à survivre et à se reproduire (ne pas oublier ce point !), suite à ces changements génétiques, perpétuait le mieux l'espèce n'est digne que de Jacques II de Chabannes, seigneur de La Palice...

Le blème (à ne pas confondre avec blême) dans le raisonnement de Lamark, c'est qu'il parle de mitose, et dans ce cas effectivement la division donne 2 cellules filles identiques et identiques à la cellule-mère.
MAIS quand on fait des bébés, ceux-ci ne sont pas produits par mitose mais par méiose. Et pendant la méiose, il y a bel et bien recombinaison et autres joyeusetés qui peuvent conduire à l'acquisition de nouveaux caractères.
(A cette époque la génétique n'était pas encore dans l'œuf et on ignorait le principe des mutations ponctuelles).

Pour Pancréas: la génétique est une discipline assez compliquée et je me rappelle qu'il m'a fallu pas mal de temps pour comprendre tout. Donc y a vraiment pas de quoi t'en faire. N'hésite pas à poser des questions.

Steph a écrit:

Pour Pancréas: la génétique est une discipline assez compliquée et je me rappelle qu'il m'a fallu pas mal de temps pour comprendre tout. Donc y a vraiment pas de quoi t'en faire. N'hésite pas à poser des questions.

Oui chef ! *o*

Steph a écrit:

Le blème (à ne pas confondre avec blême) dans le raisonnement de Lamark, c'est qu'il parle de mitose, et dans ce cas effectivement la division donne 2 cellules filles identiques et identiques à la cellule-mère.
MAIS quand on fait des bébés, ceux-ci ne sont pas produits par mitose mais par méiose

Oui, mais au début, ce n'était pas la mitose exclusivement ?
Tu m'excuseras, j'espère, de te poser cette question qui a de grandes chances d'être idiote.

De quel début parles-tu? Si tu parles de bactéries je vais me fâcher, car le mot mitose ne s'applique pas.
Tu veux parler du début de la vie sur terre, des bactéries ou des être pluricellulaires? Certains principes sont universels, d'autres non.

Un principe universel, c'est que la machinerie génétique est imparfaite et produit des erreurs. Lors de la synthèse de l'ADN (qui précède obligatoirement une division cellulaire, sinon les cellules-filles recevraient seulement 1/2 génome) il peut arriver qu'un génome acquière quelque mutation. C'est assez rare lors des mitoses chez l'homme par exemple, mais ca arrive: ca peut donner un cancer. Evidemment plus il y a de divisions plus le risque de produire une erreur augmente. Or, les bactéries sont des cellules qui se divisent très vite! Certaines se divisent toutes les 20 minutes! (contre environ 24h pour nos cellules)

A noter qu'on vend des polymérases, qui est l'enzyme qui permet de synthétiser de l'ADN, afin de pouvoir synthétiser l'ADN in vitro (PCR essentiellement). Et bien le taux d'erreur de chaque enzyme est calculé, ainsi on peut choisir une rapide mais peu fiable ou une lente qui fait peu d'erreurs. On a bien sûr amélioré certaines enzymes existantes pour pouvoir synthétiser de plus longs brins d'ADN en réduisant les risques d'erreurs de copie.

Si on veut parler du début de la vie sur Terre, nous ne devrions pas nous contenter de parler des bactéries et archaebactéries, car elles ne constituent pas encore les formes les plus primitives de vie. En fait, on le sait maintenannt assez bien et de nombreuses expériences de laboratoire ont permis de le prouver, les premières formes de vie ne correspondaient pas à des formes cellulaires ou organisées telles que nous les connaissons ou avons pu les décrire. Les premières formes de "vie" étaient chimiques, moléculaires, les premières chaînes d'acides nucléiques étaient les premières formes de vie capables de s'adapter et de transformer leur environnement.

Ces premiers maillons de vie primitive étaient très vraisemblablement des chaînes relativement courtes d'ARN simple brin dont la taille devait varier de 50 à 2000 nucléotides. Vous me rétorquerez que pour synthétiser une chaîne d'ARN, on a besoin d'enzymes. La réponse est oui, mais dans un environnement cellulaire ou vacuolisé, stable et correspondant aux caractéristiques physicochimiques de notre ère. Dans la soupe primitive baignaient toutes sortes de molécules précurseurs ou évoluées, et les conditions de température, de pression, d'acidité associées au rayonnement solaire non filtré car l'atmosphère n'existait pas encore, ont permis des milliers de réactions spontanées qui ont pu très facilement aboutir à la formation de chaînes d'ARN. Ce phénomène a même pu être reproduit a faible échelle en laboratoire dans un milieu aqueux fortement minéralisé, hautement acide, avec une mixture de molécules probiotiques,k sous une pression 25 fois supérieure à celle que nous connaissons (les conditions que connaissaient nos "ancêtres" à cette époque), une atmosphère saturée en soufre et un bombardement UV intense. Résultat: plusieurs dizaines de chaînes d'ARN, certes courtes se sont formées. Ceci est d'autant plus aisé que les bases azotées sont chimiquement instables et ne demandent rien de mieux que de former des liaisons covalentes avec leurs voisines ou des liaisons hydrogène.

Alors une fois que nous avons nos chaînes d'ARN, que se passe-t-il ? C'est assez extraordinaire à voir, les chaînes d'ARN courtes et moyennes ont des propriétés catalytiques. Pour traduire plus clairement, elles sont capables de jouer le rôle d'enzymes ou de catalyseurs chimiques. Les radicaux présentés à la surface des bases azotées associées de la chaîne d'ARN se comportent comme autant de petits sites actifs qui vont avoir une affinité variable pour tel ou tel composé. Dans les conditions primaires, l'affinité maximale de ces bases azotées répond aux bases libres et complémentaires baignant dans la soupe (A aime T, C adore G mais A ne peut pas blairer G comme C ne peut pas voir T en peinture). Résultat simple : le brin complémentaire de l'ARN monocaténaire (simple brin) se forme spontanément et les liaisons entre bases sur le brin complémentaire s'effectuent simplement grâce aux UVs et à l'acidité. D'ailleurs l'association entre bases complémentaires d'un brin à l'autre par ponts hydrogène est fortement encouragée en milieu acide.

Donc tout y est : les molécules d'ARN simple brin sont capables, en exploitant les ressources de leur milieu, de se reproduire à l'identique et de transmettre leurs caractères. C'est le début du phénomène de réplication du vivant qui ouvre aussi par extension, le chapitre de l'évolution, de la génétique moléculaire.

Salut

Très passionnant tout cela, surtout le dernier poste de BioHazard

Mais savons nous remonté encore au delà ?
Au delà de ces premiers maillons de vie primitive et de ces chaines d'ARN simple brin 50 nucléotides ?

Sait on comment se sont composés/assemblés les premières nucléotides et pourquoi ?
Ou bien a t'on des hypothèses la dessus ?

Salut

A mon avis le comment, on trouvera certainement quant au pourquoi çà ...
A moins que dans le comment se trouve la réponse du pourquoi.

Le Vieux

Je vais répondre à notre ami Seefield qui semble avoir de la suite dans les idées. Car en effet, c'est bien joli tout ça mais il faut des précurseurs. Une base azotée c'est quoi ? En fait, il s'agit de l'assemblage de deux molécules organiques simples : un hétérocycle azoté ou noyau (purique ou pyrimidique) et un sucre, le ribose pour l'ARN et le désoxyribose pour l'ADN. Les bases puriques et pyrimidiques sont des molécules très simples dont la synthèse ou l'assemblage peut avoir lieu dans différents milieux et différentes circonstances. La molécule de base aux noyaux puriques et pyrimidiques est l'urée alors que les sucres du type ribose ou sa version désoxy- peuvent provenir de très nombreuses réactions chimiques en milieu extrême.

Je ne voudrais pas rejouer un scénario de type "X-Files" mais on a pu mettre en évidence dans les comètes, en plus de très grandes quantités d'eau de nombreuses molécules organiques dont des acides aminés mais aussi du ribose et certains noyaux puriques et pyrimidiques...

Steph a écrit:

De quel début parles-tu? Si tu parles de bactéries je vais me fâcher, car le mot mitose ne s'applique pas.
Tu veux parler du début de la vie sur terre, des bactéries ou des être pluricellulaires? Certains principes sont universels, d'autres non.

Je m'en voudrais de te fâcher !

Mais j'en retiens que l'évolution s'est faite à coups d'erreurs de copie dues à des accidents et à l'influence du milieu

Donc, on avait déjà tout ce qu'il fallait pour évoluer...

Du coup, on peut se demander ce que la reproduction sexuée a pu vraiment apporter de plus (en dehors d'une certaine satisfaction) sinon plus de rapidité à la divergence

Anthracite a écrit:

Du coup, on peut se demander ce que la reproduction sexuée a pu vraiment apporter de plus (en dehors d'une certaine satisfaction) sinon plus de rapidité à la divergence

Là je crois que je peux répondre, bien que ton expression "rapidité à la divergence" me semble obscure.

Corrigez moi si je me trompe, mais la reproduction sexuée apporte de la diversité grâce justement aux erreurs de copies et aux combinaisons infinies de gamètes.
Une bactérie ne peut que se diviser, donc de partir d'elle même vers elle même; alors qu'un homme par exemple, peut se reproduire avec des dizaines et des dizaines d'autres femmes (pitié pas de jeu de mots là dessus xD), ce qui offre des possibilités très grandes dans l'obtention d'individus différents.

Je ne sais pas si j'ai été claire en fait...

Oui la reproduction sexuée offre de la diversité au sein d'une espèce.
Ainsi, une espèce de bactéries, tu en prends des milliards, elles seront toutes sensibles au même antibiotiques (sauf cas de résistance, c'est l'exception qui confirme la règle).
Mais tous les hommes sont différents et quand l'espèce est touchée par une épidémie de peste, de choléra ou de SIDA, il s'en trouve toujours pour survivre.

Anthracite a écrit:

Du coup, on peut se demander ce que la reproduction sexuée a pu vraiment apporter de plus (en dehors d'une certaine satisfaction)

rien que ca, c'est deja pas mal dis!!

'jib

Steph a écrit:

Oui la reproduction sexuée offre de la diversité au sein d'une espèce.
Ainsi, une espèce de bactéries, tu en prends des milliards, elles seront toutes sensibles au même antibiotiques (sauf cas de résistance, c'est l'exception qui confirme la règle).Mais tous les hommes sont différents et quand l'espèce est touchée par une épidémie de peste, de choléra ou de SIDA, il s'en trouve toujours pour survivre.

Ben oui, tu vois que les bactéries aussi s'adaptent à la pression du milieu.
Ce n'est pas le cas de tous les animaux puisque certains disparaissent.
Quant à l'homme qui sait ?
Ce n'est pas si clair si on se penche sur le passé.

Tous les êtres vivants d'adaptent à leur milieu!! (ce qui n'est pas le cas des non-vivants )
Mais il ne s'agit pas des mêmes mécanismes. Dans le cas des bactéries ce sont justement ces plasmides, ces petits morceaux de DNA non-génomique, qui apportent ces avantages, et non des mutations individuelles.
L'homme ne pourrait pas compter sur des mutations ponctuelles pour sa survie à cause de sa longévité. Son cycle de reproduction est trop lent et il n'aurait jamais le temps de s'adapter.