Transformation : conversion du génotype d’une cellule à un autre génotype différent, suite à l’absorption d'ADN exogène par celle-ci (ADN exogène provenant d'une cellule de génotype différent).

La transformation

Un fragment d'ADN portant l'allèle B est prélevé dans le milieu ambiant par une cellule dont le chromosome porte l'allèle b– L’allèle B est ensuite intégré par recombinaison

La transformation

Transfert de la résistance à la streptomycine

Il faut aussi 2 enjambements pour intégrer l'ADN étranger

B

B

b

b

(perdu)

Plus deux gènes sont près l'un de l'autre, plus ils auront la chance d’être sur un même fragment d’ADN exogène et donc plus ils produiront des cotransformants.

A = 10/100B = 10/100AB =

10/100

A = 10/100B = 10 /100AB = 1/100

AB

ab

A

B

ab

versus

2 enjambements

seulement

4 enjambements

Fréquence de cotransformation

Transduction

Transduction: transfert de gènes d'une bactérie à une autre par un phage.

Lors de l'infection par un phage, un fragment d'ADN bactérien est incorporé dans une particule virale.

Puis,Quand cette particule infecte une autre cellule, ce segment d'ADN bactérien est échangé avec celui de la cellule infectée (par recombinaison)

Phages

Un phage est formé d’une enveloppe protéique + ADN (ou ARN)

Le cycle lytique d'un phage

Deux types de phages

Phages virulents (p. ex., phage T4) – Les phages virulents vont immédiatement lyser les cellules et

les tuer: cycle lytique

Phages tempérés (p. ex., phage lambda, phages P1 et P22)– 2 types de cycle de vie

• Cycle lysogène: nous avons un état de quiescence. Le phage va rester dormant dans l’hôte et n’induira pas la lyse. Il va se répliquer indépendemment ou va s’intégrer dans le chromosome de l’hôte et se répliquer avec lui. Un phage intégré dans le chromosome bactérien s’appelle un prophage. Une bactérie lysogène est une bactérie qui contient un phage dormant.

Et de temps à autre, passera au cycle lytique• Cycle lytique: le phage va lyser la cellule

– Seuls les phages tempérés peuvent effectuer la transduction

Cycle de vie lysogénique

Transduction généralisée

Transduction généralisée est appelée ainsi parce qu’elle permet à n'importe quel gène du chromosome bactérien d’être transduit.

Pendant la transduction généralisée, des particules virales incorporeront, par erreur, un fragment d'ADN purement bactérien durant l'empâquetage. C’est une encapsidation fortuite de l’ADN bactérien dégradé après lyse. N’importe quel fragment d’ADN peut ainsi être transduit dans une transduction généralisée.

Les phages P1 et P22 sont deux types de phages qui peuvent effectuer la transduction généralisée.

En réalité, durant la transduction généralisée, seule une faible minorité des descendants phagiques ( 1 sur 10 000) porteront les gènes du donneur

Principe: Plus deux génes sont proches l’un de l’autre, plus ils ont la chance d’être sur un même fragment d’ADN et donc pourraient être cotransduits.

Expérience:

Comment mesurer la liaison génétique entre met et arg chez E. coli grâçe au phage P1?

1.Faire croître le phage P1 sur une souche donneuse met+ arg+

2. Utiliser les phages P1 obtenus après la lyse, pour infecter une souche met- arg-

3. Mesurer le pourcentage des met+ qui sont arg+ aussi càd le pourcentage des cotransductants

4. Plus la fréquence de cotransduction est élevée, plus les deux marqueurs génétiques sont proches l’un de l’autre

Transduction spécialisée

• Transduction par un phage qui ne peut transduire qu'une région spécifique du chromosome bactérien

• La transduction spécialisée sera causée par une excision défectueuse du prophage de son chromosome bactérien

• Le produit de l’excision contient des gènes phagiques et un morceau du génôme bactérien

• La transduction spécialisée se produit seulement chez les phages tempérés avec un stade prophage (phage intégré)

Prophage

Ex: phage lambda (tempéré de type prophage)– Le phage lambda s'intègre toujours au même locus

situé entre les gènes gal et bio d'E. coli . C’est pour cela, qu’il ne peut transduire que les gènes proches de ce locus.

Le mécanisme de la transduction spécialisée chez le phage

Etape a.

Etape b.

Etape c.

Le transfert du prophage durant la conjugaison peut entraîner la lyse de la cellule reçeveuse

Dans le cas (a), seuls les premiers marqueurs de Hfr sont retrouvés

dans les recombinants! Pourquoi? A cause de l’induction zygotique dès l’entrée du phage . Donc, presque jamais de recombinants lysogènes

dans ce cas.