Signalisation chez les Bactéries et Plantes

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Questions and Answers

Quel est le rôle des ligands sécrétés dans la communication bactérienne ?

Ils régulent uniquement la croissance des bactéries.

Ils servent de source d'énergie pour la cellule bactérienne.

Ils déclenchent la compétence des bactéries et participent à la formation de biofilms. (correct)

Ils jouent un rôle dans l'adhérence des bactéries aux surfaces.

Quel processus est impliqué lorsque les bactéries s'adaptent à des changements de type d'aliment ?

La variation d'expression des gènes. (correct)

La dégradation de l'acide aminé.

La formation de structures de biofilms.

La multiplication cellulaire.

Quel est le rôle de la phosphorylation dans le processus de transduction du signal chez les bactéries ?

Elle permet une activation ou répression des gènes en modifiant les récepteurs. (correct)

Elle dégrade les ligands membranaires.

Elle crée des biofilms autour des cellules.

Elle réduit la mobilité des bactéries.

Quelles différences structurales existent entre les bactéries Gram- et Gram+ ?

Les Gram- ont une membrane externe, les Gram+ ont une paroi plus développée. Signup and view all the answers

Lorsqu'une molécule est phosphorylée, quelle est l'une des conséquences sur sa structure ?

Sa structure tridimensionnelle change, impactant ainsi ses interactions. Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de l'Histidine dans l'autophosphorylation de l'Histidine Kinase?

Elle capture un groupement g-phosphate de l’ATP. Signup and view all the answers

Quel type de structure est formée par le domaine CA et le domaine DHp de l'Histidine Kinase?

Un homodimère de 4 hélices antiparallèles. Signup and view all the answers

Quel élément est essentiel pour l'activation de l'Histidine Kinase?

La liaison de l'ATP. Signup and view all the answers

Comment se déroule la transmission du signal durant l'autophosphorylation?

Elle crée une tension qui provoque une courbure des hélices. Signup and view all the answers

Quels acides aminés sont impliqués pour maintenir la conformation active de l'enzyme?

AA jaunes. Signup and view all the answers

Quelle est la fonction des hélices antiparallèles dans la structure de l'Histidine Kinase?

Elles facilitent la transmission du signal. Signup and view all the answers

Quel type de travail est impliqué lors de l'autophosphorylation dans la kinase d'histidine?

Travail en Cis. Signup and view all the answers

Comment les changements de température affectent-ils l'Histidine Kinase?

Ils provoquent des déformations des protéines transmembranaires. Signup and view all the answers

Quel est le rôle d'un récepteur membranaire à activité protéasique dans la libération du facteur sigma ?

Il se rapproche du récepteur anti-sigma et le clive. Signup and view all the answers

Depuis 2000, quelles ont été les découvertes concernant les kinases chez les bactéries et les archées ?

Elles possèdent des kinases autres que les HK. Signup and view all the answers

Quelles phosphorylations sont les plus étudiées pour la régulation dans les différents domaines du vivant ?

pHis, pSer et pThr Signup and view all the answers

Quelle est la répartition des différents types de phosphorylations dans les eucaryotes métazoaires ?

86% Ser, 12% Thr, 2% Tyr Signup and view all the answers

Quelles caractéristiques sont partagées entre les STKs et STPs des bactéries et des eucaryotes ?

Ils présentent des similarités structurales et mécanistiques. Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de l'histidine kinase dans le processus de transduction du signal ?

Transférer le phosphate à l'histidine Signup and view all the answers

Quel pourcentage des régulateurs de réponse a un seul domaine ?

17% Signup and view all the answers

Quel domaine est associé à l'interaction avec l'histidine kinase ?

Domaine receveur Signup and view all the answers

Dans quel cas la phosphorylation est-elle indispensable à l'activation du régulateur de réponse ?

Pour l'expression des gènes OmpR/OmpF Signup and view all the answers

Quelle activité enzymatique représente 21% des domaines effecteurs des régulateurs de réponse ?

Methylase Signup and view all the answers

Quelle est la caractéristique originale des nombreuses histidines kinases bactériennes ?

Elles sont bifonctionnelles Signup and view all the answers

Quel effet a le régulateur de réponse lorsqu'il est sous forme non-phosphorylée ?

Il permet l'expression génique dans certains cas Signup and view all the answers

Quel est le site de phosphorylation du régulateur de réponse ?

Sur un acide aspartique Signup and view all the answers

Que se passe-t-il lorsque la concentration de PO est faible ?

OmpR-P n'active pas OmpC Signup and view all the answers

Quel est le rôle des Histidine Kinases dans les systèmes hybrides ?

Elles sont responsables de la phosphorylation de l'HPT. Signup and view all the answers

Comment le phosphorelais interagit-il avec les voies de signalisation classiques chez les eucaryotes ?

Il coopère avec la voie des MAP Kinases. Signup and view all the answers

Quelles sont les localisations possibles des protéines auxiliaires dans les bactéries ?

Périplasme et membrane externe Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la régulation du métabolisme des bactéries sur la respiration et la fermentation ?

La fermentation est inhibée par la présence d'oxygène. Signup and view all the answers

Quelle est la fonction principale d'une Histidine phosphotransferase (HPT) ?

Transférer le phosphate à un récepteur régulateur. Signup and view all the answers

Quel est le synonyme de système hybride dans le contexte des systèmes à deux composants ?

Phosphorelais Signup and view all the answers

Quel rôle joue la lipoprotéine accessoire RscF lors de l'interaction plante/bactérie ?

Elle active un signal inconnu. Signup and view all the answers

Quel rôle joue le RcsB dans le contexte de la régulation génique ?

Il régule l'expression de gènes seuls ou en association. Signup and view all the answers

Quel est le rôle des chimiorécepteurs ?

Ils détectent des ligands attractifs et répulsifs. Signup and view all the answers

Comment les ligands influencent le domaine cytoplasmique des chimiorécepteurs ?

En déclenchant l'autophosphorylation de CheA. Signup and view all the answers

Quelle est la caractéristique essentielle pour qu'un chimiorécepteur soit fonctionnel ?

Être un trimère de dimère et couplé à des histidines kinases. Signup and view all the answers

Quel processus est facilité par la méthylation et déméthylation dans les chimiorécepteurs ?

La modification de la rotation du flagelle. Signup and view all the answers

Quel est l'effet d'une liaison de ligand sur CheA ?

Elle stimule l'autophosphorylation de CheA. Signup and view all the answers

Quels types de molécules peuvent agir comme ligands pour les chimiorécepteurs ?

Des molécules variées telles que le maltose et l'acide aspartique. Signup and view all the answers

Quel est le rôle de CheW dans le fonctionnement des chimiorécepteurs ?

C'est une protéine de couplage qui permet la fixation de CheA. Signup and view all the answers

Study Notes

Signalisation chez les bactéries et les plantes

Les cellules bactériennes s'adaptent à leur environnement en modifiant l'expression génique en réponse à différents facteurs, tels que la richesse en nutriments, le type d'aliment (opéron lactose, tryptophane), la mobilité (flagelles) et le pH.
Les cellules bactériennes communiquent grâce à des ligands (molécules sécrétées, membranaires ou cytoplasmiques). Ces ligands jouent des rôles dans la formation de biofilms et l'interaction entre les bactéries.
Des ligands membranaires sont impliqués dans l'adhérence des bactéries.
Les récepteurs, molécules membranaires ou cytoplasmiques, sont impliqués dans la réception des signaux.
La signalisation se produit en plusieurs étapes : interaction ligand-récepteur, modifications tridimensionnelles du récepteur (phosphorylation), transduction du signal et activation/répression des gènes.
La variation de l'expression des gènes permet aux cellules de s'adapter à leur environnement.
Les bactéries n'ont pas de noyau.

Acide aminé phosphorylé

La phosphorylation d'un acide aminé (comme l'histidine) modifie sa structure tridimensionnelle, ce qui change son interaction avec d'autres molécules. Ceci peut activer ou inhiber l'expression des gènes.

Nature du signal-ligand

Les signaux peuvent être différents comme la lumière, les gaz, les antibiotiques, les alcools et les acides aminés.

Système à deux composants

Chez les bactéries, le système à deux composants est fréquemment constitué d'une histidine kinase (HK) et d'un régulateur de réponse (RR). Il est impliqué dans la signalisation et peut être constitutive ou non.
HK est généralement un homodimère.
RR est une protéine cytosoluble et est fréquemment situé au même locus que HK.
Le système possède 4 domaines : détection du signal, kinase de restitution, receveur de phosphate et effecteur.
L'histidine kinase est constituée de deux domaines.
Le régulateur de réponse possède deux domaines de receveur du phosphate et effecteur.

Activation de l'histidine kinase

L'organisation de l'histidine kinase possède une région terminale N-cytoplasmique.
La kinase possède un domaine de liaison à l'ATP et une partie catalytique.
Il existe trois réactions : auto-phosphorylation, transfert de phosphate au RR et fonction kinase.
La structure est fait de deux domaines.

Le modèle de l'autophosphorylation

La transmission du signal dans l'hélice 1 cause une tension dans l'hélice 2. Ceci entraîne une courbure de 1.5 tours de l'hélice.
La courbure affecte les acides aminés des domaines CA et DHp.

Système de travail en trans et en cis

Le système de travail en trans implique le transfert d'ATP d'un récepteur à un autre.
Le système de travail en cis implique des modifications sur le même récepteur.

TCS (système à deux composants)

TCS est impliqué dans la transduction du signal.
Les TCS sont sensibles à la chaleur.
Il existe différents systèmes de transduction en trans ou en cis.

Systèmes impliquant la phosphorylation

Le transfert du phosphate d’une histidine vers une autre histidine est catalysé par une histidine phosphotransférase (HPT).
La phosphorylation des récepteurs est nécessaire pour l’activité de certains récepteurs.
La phosphorylation modifie l’activité du récepteur.