Introduction à la cellule et modifications génétiques Module 1 – Biologie cellulaire, ADN et biotechnologies

Plan du cours L’organisation du vivant Différents types de cellules et d’organismes Les macromolécules L’ADN Les protéines L’antibiorésistance Révision: 2017-01-23

L’organisation du vivant La cellule est l’unité de base du vivant Les organismes plus complexes sont dits pluricellulaires et sont composés de divers systèmes assurant leur survie Les mammifères tels que nous comportent 11 systèmes Révision: 2017-01-23

La cellule Tous les organismes se composent de cellules! Grande diversité de cellules qui se sont spécialisées dans des fonctions différentes. Leur taille varie généralement entre 10-100 µm. Révision: 2017-01-23

La diversité cellulaire Révision: 2017-01-23

La diversité des formes de vie Certains organismes ne sont composés que d’une seule cellule = UNICELLULAIRES. Bactéries Protistes (amibe, diatomées, euglène) Révision: 2017-01-23

La diversité des formes de vie D’autres organismes comportent de nombreuses cellules = PLURICELLULAIRES. ▪ Végétaux ▪ Eumycètes ▪ Animaux Révision: 2017-01-23

La cellule : 2 types Tous les organismes se composent de l’un des 2 types cellulaires : Procaryotes Eucaryotes Différents par leur taille et leur complexité. Localisation de leur matériel génétique : Procaryotes = aucun organite membraneux, ADN dans la région nucléoïde (Ø membrane) Eucaryotes = pourvus d’organites membraneux, dont souvent le noyau pour l’ADN Révision: 2017-01-23

Animation sur la cellule The Inner Life of the Cell Version commentée (complexe…)

Les macromolécules Molécules organiques complexes. 4 classes principales : Glucides (glucose, saccharose, amidon, etc.) Lipides (cholestérol, graisses, etc.) Protéines (collagène, hémoglobine, hormones, enzymes etc.) Les plus nombreuses et les plus complexes !! Acides nucléiques (ADN et ARN). Contiennent notre bagage génétique. Fournissent les directives pour la synthèse des protéines. Révision: 2017-01-23

Où est l’ADN? Révision: 2017-01-23

Qu’est-ce que l’ADN? ADN = acide désoxyribonucléique Macromolécule Famille des acides nucléiques Responsable de l’hérédité Révision: 2017-01-23

Qu’est-ce que l’ADN? Formée de deux « brins » complémentaires Forme 3D torsadée = double hélice Bases azotées: Purines: Adénine et Guanine Pyrimidines: Cytosine et Thymine Appariement des bases grâce à des liaisons hydrogènes purine- pyrimidine A toujours face à T C toujours face à G Révision: 2017-01-23

Qu’est-ce que l’ADN? Acide nucléique = polymère de nucléotides donc: Formée de nucléotides collés les uns aux autres Composition des nucléotides: Phosphate Glucide Base azotée (ACGT) Révision: 2017-01-23

Qu’est-ce qu’une protéine? Macromolécule Polymère d’acides aminés (20 sortes) Rôle très variable d’une protéine à l’autre Exemples: enzymes, transport, mouvement, immunité, adhérence, hormone, etc.… Révision: 2017-01-23

Qu’est-ce qu’une protéine La forme 3D de chaque protéine dépend des acides aminés qui la compose La forme 3D définit la fonction de la protéine Protéine déformée = non-fonctionnelle Révision: 2017-01-23

Un gène, une protéine Gène = « région » d’une molécule d’ADN Gène = code pour fabriquer une protéine Gène défectueux = protéine défectueuse Révision: 2017-01-23

Modifications génétiques, sélection et antibiorésistance Un changement de base dans l’ADN s’appelle une mutation Souvent néfaste Parfois bénéfique Il existe d’autres modifications génétiques que nous verrons dans les prochains jours Quand une modification génétique donne un avantage reproductif, la sélection naturelle va favoriser la variante mutante de l’organisme L’utilisation massive des antibiotiques a créé des conditions favorables à la sélection des bactéries les plus résistantes Révision: 2017-01-23

Antibiorésistance Clostridium difficile: infection nosocomiale, diarrhées Neisseria gonorrhoeae: ITS, gonorhée Pseudomonas aeruginosa: infections multiples Staphylococcus aureus: syndrome de choc toxique, intoxications alimentaires et autres Streptococcus pneumoniae: pneumonie et otite moyenne Par des modifications génétiques, ces bactéries sont maintenant capables de fabriquer des protéines les aidant à lutter efficacement contre nos antibiotiques. Révision: 2017-01-23