Les enzymes microbiennes : correction

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MICROBIOLOGIE (E4 – U42)
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Les enzymes microbiennes : correction
1. La synthèse du peptidoglycane (17 points)
Le document 1 représente les premières étapes de la synthèse du peptidoglycane.
1.1. 1 : pont interpeptidique ; 2 : N-acétyl glucosamine ; 3 : acide N-acétyl muramique ; 4 :
pentapeptide (2 points)
1.2. Fixation sur le dipeptide d’alalnine (0,5 point)
1.3. (5 points)
1.3.1. Une souche bactérienne est inoculée dans un milieu de culture liquide. La suspension
obtenue est introduite dans des tubes (ou des puits) contenant différentes concentrations
d’antibiotiques à tester. Généralement, deux concentrations sont soumises à l’essai :
- une concentration « faible » c ou concentration critique inférieure (taux sanguin
d’antibiotique obtenu pour une administration d’une dose normale) ;
- une concentration « forte « C ou concentration critique supérieure (taux sanguin
d’antibiotique obtenu pour une administration d’une dose forte)
Après incubation, un trouble dans le tube (ou le puits) indique que le germe s’est développé
malgré la présence de l’antibiotique ; un contenu limpide indique l’inhibition du germe par
l’antibiotique.
- si CMI < c, le germe est sensible ;
- si CMI > C, le germe est résistant ;
- si c < CMI < C, le germe est intermédiaire.
1.3.2. Témoin : culture dans les cupules, l’antibiogramme peut être lu.
Vancomycine : culture aux concentrations c et C ; la souche est résistante (CMI > 16 mg/L).
1.4.
1.4.1. (2 points)
Transposon
Plasmides
ADN double brin linéaire
Inséré dans un réplicon (chromosome ou
plasmide) ; réplication liée au réplicon
Code pour une transposase +/- quelques gènes
ADN double brin circulaire
Libre ou inséré dans le chromosome
Réplication autonome (ORI-R)
Comporte 10 à 30 gènes
1.4.2. Lorsqu’un transposon est inséré dans un plasmide, il peut être transféré à une autre
bactérie par conjugaison (ou transduction). (1 point)
1.5.
1.5.1. La transpeptidase catalyse la formation du pont interpeptidique. (0,5 point)
1.5.2. Toutes les -lactamines (pénicillines, céphalosporines) (1,5 point)
1.5.3. Résistance par production de -lactamase (inactivation de l’antibiotique) (1 point)

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1.6. (3 points)
Bactérie Gram +
Bactérie Gram -
Peptidoglycane composant majeur de la paroi
(couche épaisse)
Coloration de Gram : coloration du cytoplasme par
le violet de Gentiane et le lugol ; le complexe
formé n’est pas décoloré par l’alcool et la fuchsine
est sans effet ; les bactéries sont violettes.
Fine couche de peptidoglycane dans l’espace
périplasmique, situé entre les deux membranes
(externe et plasmique)
Coloration de Gram : coloration du cytoplasme par
le violet de Gentiane et le lugol ; ce complexe
éliminé par l’alcool ; après rinçage à l’eau ; la
fuchsine colore les bactéries en rose.
1.7. Les mycoplasmes (Mycoplasma et Ureaplasma). (0,5 point)
2. Les enzymes respiratoires (9 points)
2.1. La cytochrome c oxydase
2.1.1. Transfert d’électrons au sein de la chaîne respiratoire. (0,5 point)
2.1.2. Les bactéries possédant la cytochrome c oxydase sont capables d’oxyder un substrat
chromogène (N-N diméthyl-para-phénylène-diamine) en un produit coloré en violet. Ce test
est généralement pratiqué sur un disque de papier filtre imbibé de substrat. (1,5 point)
2.1.3. (1 point)
Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas
stutzeri, Burkholderia cepacia, Burkholderia pseudomallei
Aeromonas hydrophilae, Alcaligenes denitrificans, Alcaligenes faecalis
Plesiomonas shigelloides, Vibrio alginolyticus, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus
2.2. La catalase
2.2.1. La catalase permet l’élimination du peroxyde d’hydrogène formé par le métabolisme
respiratoire dans la cellule. (0,5 point)
2.2.2. (1 point)
- Déposer une goutte d’eau oxygénée sur une lame ;
- Emulsionner une colonie à tester dans le réactif ;
- Si présence de bulles de dioxygène : catalase + (pas de bulles : catalase -).
2.2.3. (1 point)
- Coques Gram + catalase +  Staphylococcus
- Coques Gram + catalase -  Streptococcus / Enterococcus
2.3. La nitrate réductase A
2.3.1. NO3- + 2 H+ + 2 e-  NO2- + H2O (1 point)
2.3.2. Nitrate : accepteur final des électrons (0,5 point)
2.3.3. Les réactifs mettent en évidence les nitrites : s’ils deviennent rouges, la bactérie est
NR+ stade nitrites. En absence de coloration rouge, on ajoute du zinc (qui catalyse la
transformation des nitrates en nitrites) :

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- si les réactifs deviennent rouges, la bactérie est NR - ;
- si les réactifs restent inchangés : la bactérie est NR+ stade diazote. (2 points)
3. Les enzymes du catabolisme (15 points)
3.1. La composition du milieu CLED est fournie sur le document 4.
3.1.1. (1 point)
- Milieu empirique : il contient des extraits de viande ;
- Milieu non sélectif : absence d’inhibiteur.
3.1.2. (1 point)
- types trophiques vis à vis du carbone : hétérotrophe ;
- types trophiques vis à vis de l’énergie : chimioorganotrophe.
3.1.3. L-cystine : acide aminé essentiel (facteur de croissance) / source de soufre (0,5 point)
3.1.4. Escherichia coli : utilisation du lactose  production d’acides  diminution du pH 
virage du BBT  colonies jaunes (1,5 point)
3.1.5. Proteus mirabilis : pas d’utilisation du lactose  pas de virage du BBT  colonies
vertes (1 point)
3.1.6. E. coli et P. mirabilis sont les deux germes les plus impliqués dans les infections
urinaires : le milieu CLED permet une pré-orientation des bacilles Gram – oxydase –.
Autre milieu : BCP lactose, URISELECT, CPS 3… (1,5 point)
3.1.7. -galactosidase : enzyme inductible. (2 points)
- en absence de substrat, un répresseur protéique empêche la transcription des gènes de
l’opéron lactose (fixation sur l’opérateur) ;
- en présence de lactose, le répresseur libère l’opéron et fixe le lactose, les gènes sont
alors transcrits.
3.1.8. Test ONPG : (2 points)
- réaliser une suspension dense de la souche à tester dans un tube contenant 1 mL d’eau
physiologique (prélever les colonies sur milieu lactosé) ;
- Introduire un disque d’ortho-nitro-phényl galactoside ;
- Incuber 30 minutes à 37°C ;
- Si libération d’une coloration jaune : ONPG + (-galactosidase +)
3.2. (2 points)
3.2.1.
+ H2O  CO2 + 2 NH3
3.2.2. Hydrolyse de l’urée  alcalinisation du milieu  virage du rouge de phénol au rouge
3.3.
3.3.1. Réactif toxique ; port de gants nécessaire. (1 point)

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3.3.2. (1,5 point)
- Pourcentages de positivité (% de souches + pour une espèce et un caractère donné)
- Listeria monocytogenes (DIM -, RHAM +)
- Listeria monocytogenes est l’espèce responsable de la listériose.
4. Les enzymes de virulence (7 points)
4.1. Gélose Columbia au sang de mouton + Acide Nalidixique et Colimycine (Colistine). (0,5 point)
4.2. (3 points)
- présence de colonies -hémolytiques sur gélose au sang + ANC : milieu sélectif des
coques Gram + et test catalase négatif : orientation vers un Streptococcus
pathogène ;
- Sérogroupage de Lancefield : après extraction enzymatique du polyoside C de la
paroi, l’extrait est mis en présence de billes de latex sensibilisées avec des anticorps
dirigés contre chaque antigène de groupe (A, B, C, D, F, G). Si agglutination avec le
latex A  streptocoque du groupe A (Streptococcus pyogenes)
4.3. Il s’agit d’une réaction d’inhibition de la streptolysine (neutralisation) par les anticorps du
patient. Pour effectuer le titrage, on utilise des dilutions du sérum du patient. Lorsque la
quantité d'ASLO est supérieure à la quantité de streptolysine, les hématies sont préservées
et sédimentent au fond du tube. Lorsque la quantité d'ASLO est inférieure à la quantité de
streptolysine, les hématies sont hémolysées et libèrent leur hémoglobine. (2)
4.4. Le titre correspond à l'inverse de la dernière dilution ayant neutralisé l’hémolyse. (1 point)
- le témoin sérum montre une inhibition de l’hémolyse, la détermination du titre est
validée ;
- Le titre est de 400 UI. mL-1 : l’infection par un streptocoque du groupe A est probable.
4.5. Autre anticorps : antistreptodornase (ASDOR). (0,5 point)
5. Les enzymes virales (6 points)
5.1. (3 points)
- Enveloppe : phospholipides + glycoprotéines (spicules)
- Capside ; 2 ARN + et une enzyme (RT)
5.2. ARN monocaténaire de polarité positive : acide ribonucléique qui a une séquence
nucléotidique identique à celle de l’ARN messager. (1,5 point)
5.3. Transcriptase inverse (ou reverse transcriptase) : ADN polymérase ARN dépendante. Elle
copie le génome viral en ADN db (futur provirus). (1,5 point)