E. coli - Tolonen Lab

L2 Microbiologie: 13 février 2013
Andrew Tolonen
Genoscope, UEVE
[email protected]
La paroi bactérienne
Exosquelette qui confère la forme à la cellule
Elle renforce la membrane cellulaire et protège la cellule contre :
1 la destruction mécanique.
2 la lyse osmotique
Les procaryotes vivent dans un environnement dilué (Mileu hypotonique) où la
concentration des solutés à l’intérieur de la cellule est largement importante par
rapport au milieu extérieur : La pression osmotique peut atteindre entre 10 et 25
atm
2
D'autres infos sur la paroi bactérienne
Antibiotiques : le site privilégié d’attaques par certains antibiotiques
Ligand pour l’adhésion : les sites récepteurs de virus et de médicaments
Présente une variation immunologique entre souches d’une même
espèce et permet la distinction entre souches bactériennes
Peptidoglycane = Muréine
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Comparaison entre les 2 types de paroi chez les
bactéries
Gram +
Gram-
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Structure moléculaire du peptidoglycane
Une molécule de N-acetylglucosamine (NAG) et une molécule d’ acide Nacetylmuramique (NAM), NAG et NAM sont reliés par une liaison
glycosidique
Le NAM est associé à une chaîne peptidique de 4 acides
aminés = tetrapeptide
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La structure de polymère en réseau, est caractérisée par :
- Des liaisons glycosidiques β(1-4) entre
le NAG et le NAM
- L’ordre invariable des a. a dans
le chaînon tetrapeptidique
- L’existence des formes D et L
- La liaison β glycosidique
qui unirait l’acide teichoïque au NAG
Le pontage
- le D-Ala d’un tetrapeptide et la L-Lysine
d’un tetrapeptide voisin, grâce à
un pentapeptide de glycine
- Le pontage peut aussi être direct
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Coloration de Gram
Exploite la propriété de certaines parois bactériennes à être perméable au
passage de certains solvants
Partage les bactéries en deux groupes :
Les Gram (+) :
la paroi est épaisse (15-80nm) formée de plusieurs couches de
peptidoglycane.
Retiennent le cristal violet après décoloration à l’alcool,
Les Gram (-) :
la paroi est de 6-15nm d’épaisseur avec une seule couche de
peptidoglycane entouré d’une membrane externe.
Ne retiennent pas le cristal violet après décoloration à
l’alcool,
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La coloration de Gram
Protocole
- Fixation des cellules à la chaleur
- Déposer une goutte de cristal violet (1 min)
- Ajouter de l’iodine ou lugol
(solution iodo-iodurée) 3 min
-Décoloration avec l'alcool
-Coloration avec un colorant
secondaire, fuchsine
ou safranine 1-2min
Cette différence de coloration reflète une différence dans la
structure de la paroi.
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Traitement au Lysozyme
Le lysozyme attaque les peptidoglycanes constituant la paroi des bactéries.
En effet, le lysozyme hydrolyse les liaisons (β1→4 glucosidique) entre
l'acide N-acétyl-muramique et le N-acétyl-glucosamine.
Destruction de la paroi de peptidoglycane. Aboutit à la formation de 2 types
de formes bactériennes :
-Des sphéroplastes: deux membranes unitaires, caractéristiques des Gram- Des protoplastes : limités par une membrane unitaire caractéristique des
Gram +
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Après traitement au lysozyme :
•Mileu hypotonique elles vont éclater
les lysozymes ont une action bactéricide
• Milieu est isotonique : des formes L , sphéroplastes ou
protoplastes continuent à se diviser
•(les polynucléaires, les monocytes et de leurs précurseurs
médullaires, sang, larmes, salive et mucus) détruit le peptidoglycane
avec le lysozyme
Le lysozyme a été decouvert en 1922 par Alexander Flemming quand il a
traité les cultures bactériennes avec le mucus nasal d,un patient souffrant
d'un rhume.
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c. 3. Composition chimique globale de la paroi chez les bactéries à Gram+
et à GramComposé
Gram +
Osamines
Acides aminés
Nombre
Gram-
+++
+
24-35%
50% environ
4-10
16-17
Acide DAP
+++
(a. diaminopimélique)
Acides teichoïques
+++
+
-
Oses
20-60%
20-60%
Lipides
1-2,5%
10-22%
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Inhibiteurs de la synthèse de la paroi bactérienne
- La cyclosérine, analogue structural de l’alanine, rentre en
compétition avec le D-Alanine
- La pénicilline, inhibe la transpeptidation : la formation de
ponts tetrapeptidiques entre chaînes de glycanes adjacents
- La novobiocine, la bacitracine, bloquent le transfert de l’unité
disaccharidique sur l ’extrêmité en croissance du
peptidoglycane
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La membrane externe (LPS)
Chez les Gram négatifs :
Fonctionne comme une membrane sélective mais beaucoup moins
spécifique que la MP. Possède les caractéristiques fondamentales d’une
membrane biologique, barrière externe
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Double couche phospholipidique, une large fraction remplacée par
des LPS
-Les Lipopolysaccharides LPS, -des lipoprotéines de Braun,
-des protéines majeures = porines ou omp (outer membrane
proteins)
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Les lipopolysaccharides LPS = Endotoxines, ils sont fortement liés
à la membrane cellulaire et ne sont libérés qu’après lyse cellulaire.
- Sont souvent très toxiques pour l’homme.
La mort subséquente à une infection par des Gram- est souvent le
résultat d'un empoisonnement aux LPS.
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Lipoprotéine de Braun
-Petite molécule polypeptidique de 58 acides aminés et de PM 72Kd,
portant à son extrémité terminale des constituants lipidiques.
-Elle compte un très grand nombre de copies dans les cellules de E. coli.
-Elle existe sous forme libre (2/3 des molécules) ou sous forme liée au
peptidoglycane (1/3 des molécules)
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Les Porines
-Ce sont des protéines majeures représentant 70% des protéines
membranaires.
-Plus de 40 ont été isolées de 30 espèces bactériennes différentes.
-Trimériques, d'environ 1nm de diamètre, permettant la diffusion de
petites molécules.
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Rôle des porines
• Elles permettent la diffusion dans les deux sens de petites
molécules hydrophiles ou hydrophobes jusqu’à 750 daltons.
Mais non pas les enzymes et d’autres grandes molécules.
(1 dalton = 1,66.10-27 Kg)
Ex: La protéine omp A chez E. coli permet
- le passage d’ions spécifiques
- récepteur pour les pili F
- site d’attachement pour des bactériophages.
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L’espace périplasmique
Absent chez les GRAM +
Les bactéries à Gram positif synthétisent différents exo-enzymes
• Enzymes hydrolytiques : Fragmenter les éléments nutritifs et de les rendre
accessibles au métabolisme cellulaire
•Dénaturer les antibiotiques (penicillinases),
•Produire un effet nocif (exotoxines)
bactéries à Gram négatif : l'espace entre les membranes interne et externe
• Protéines impliquées dans le transport des substances = protéines de liaison du
substrat ou protéines affines (galactose, maltose, glutamine, ..)
• Enzymes: phosphatases, ribonucléases, bêta-lactamases,
•Chimiorécepteurs, impliqués dans la réponse au chimiotatisme
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Cas Particuliers
Bactéries sans Paroi
Bactéries capables de vivre sans paroi : Mycoplasma,
Ureaplasma, Spiroplasma et Anaeroplasma,
les archaebactéries : Thermoplasma
Streptocoques pathogènes
Dans certains cas et sous la pression d’antibiothérapie, les
streptocoques pathogènes peuvent vivre sans paroi
(protoplastes) dans des tissus protégés des chocs osmotiques.
Quand l’antibiotique est arrêté, celles ci reprennent la
synthèse de la paroi et ré-infectent d’autres tissus.
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Les archaea
Les archaea présentent plus de variations dans la composition
chimique de leur paroi
Methanobacterium sp. présente une paroi qui contient des
glycanes et des peptides
Glycanes : des sucres modifiés,
• N-acetyl acide talosaminouronique (NAT ou T) & (NAG ou G)
• T and G sont liés par des liaisons type bêta 1-3 glycosidique
• Lysozyme : ne peut digérer les liaisons bêta 1-3.
Peptides
• oligopeptides attachés aux T
• les acides aminés sont de type L seulement
• la pénicilline n’a pas d'effet sur l’inhibition de la formation des
ponts peptidiques
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 Methanomicrobium sp. & Methanococcus sp. : ont une
paroi exclusivement formée de sous unités protéiques
Halococcus sp. la paroi est formée de polysaccharides
sulfatés
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Les eucaryotes
• Algues : différents types de parois, cellulose, carbonate
de calcium, dioxyde de silice, protéines et même des
polysaccharides
• Champignons : chitine, similaire à l'exosquelette des
arthropodes & crabes
•Protozoaires pas de vraie paroi.
Chez certaines espèces : dioxyde de silice, carbonate de
calcium ou sulfate de strontium mais elle n ’a pas vraiment
une fonction de protection
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Les flagelles bactériens
On distingue 2 types de mouvements :
- Glissement sur support solide : les cyanobactéries et les
myxobactéries dont le mécanisme est mal connu
- Organes locomoteurs spécialisés: Les spirochètes et les
eubactéries
- 6 à 20 µ de longueur et de 12 à 25 nm d’épaisseur
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Polaire et péritriche
Plusieurs dispositions sont possibles :
- un seul flagelle polaire = monotriche,
- une touffe de flagelles polaires = lophotriche,
- un ou plusieurs flagelles à chaque pôle = amphitriche,
- des flagelles entourant la bactérie = péritriche.
Salmonella
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Flagelles mobiles par rotation
Le flagelle traverse la paroi et semble prendre racine dans le cytoplasme au
niveau d’un granule basale d’assez forte dimension
= MOTEUR de structure complexe de par ses liaisons avec les membranes
cellulaires
Il comprend 2 anneaux protéiques :
- Le plus interne est un rotor (mobile) membranaire,
- Le plus externe : stator (fixe) relié à la paroi
(LPS et peptidoglycane)
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Analyse chimique du flagelle:
Une protéine de 30-40KD = flagelline
Fonctions du flagelle a- Mobilité
Par modification de la forme ou des positions de molécules
protéiques
L’énergie nécessaire à la rotation du flagelle proviendrait d’un
gradient de protons. Un écoulement de protons de l'extérieur vers
l'intérieur de la cellule, comme une turbine dans un barrage,
actionnée par l'écoulement de l'eau.
- Le déplacement d’une bactérie à 2 µ /s exigerait une énergie de 2%
du métabolisme cellulaire.
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Le TACTISME
C’est la capacité pour une cellule à se déplacer dans une
direction donnée. Les bactéries peuvent posséder plusieurs types
de tactisme : Phototactisme, Magnétotactisme et
Chimiotactisme.
Le phototactisme
Le déplacement en direction de la lumière ou l ’éloignement de la
lumière, la bactérie doit avoir un OEIL qui détecte la lumière. De
plus, différentes bactéries voient différentes couleurs.
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Le magnétotactisme
La capacité à suivre les lignes de force magnétiques de la terre.
Les bactéries magnétotactiques possèdent de petits aimants qui leur
permettent de détecter le Nord ou le sud.
Les MTBs sont morphologiquement diverses comprennent des
bactéries d’eaux douces ou marines, cosmopolites vivant dans les
conditions d’aérobie ou d ’anoxie
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Le chimiotactisme La bactérie peut "sentir" une espèce chimique, l'identifier, puis
prendre une décision et la mettre en application, s'approcher ou
s'éloigner.
Il peut être positif ou négatif
Chimiotactisme positif
 Le rapprochement vers un élément nutritif (Sucres, acides aminés,
etc.)
Chimiotactisme négatif
 L'éloignement d'un produit toxique, (Phénols, acides, bases, etc.) Lors du déplacement des bactéries, la présence ou l’absence du
signal va modifier les positions des flagelles
30
 Les bactéries “sentent ” ces gradients grâce à des
récepteurs chimiques spécifiques présents au niveau de la
membrane plasmique (une vingtaine chez E. coli)
- 3 types de réponse existent, aux Glucides, acides aminés, et
aux dipeptides
- Leur spécificité n’est pas absolue.
Ex : Le récepteur de galactose reconnaîtrait également le
glucose ou le saccharose
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Les Pili ou Fimbriae
structures filiformes protéiques en forme de bâtonnets situés dans la
paroi cellulaire
deux catégories de morphologie et de fonction distincte :
Les pili communs et les pili sexuels
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Les pili communs
Structures protéiques semblables à des cheveux à la surface de la cellule.
Courts et rigides et donc cassant.
Il existe des centaines par cellule. Sont des tiges protéiques creuses,
impliquées dans l'adhésion cellulaire à des surfaces solides, telles que les
dents. De ce fait, les pili sont très utiles aux bactéries pathogènes. En
perdant sa capacité à produire des pili, un pathogène perdra souvent son
pouvoir pathogène.
Dans la plupart des cas, l'extrémité de la tige rigide est munie d'une
protéine d'adhésion spéciale
 Fréquents chez les bactéries à Gram négatif,
 Rares chez les bactéries à Gram positif
33
Les pili sexuels
- Sont des structures protéiques creuses plus longues que les pili communs,
atteignent jusqu’à 20µ et se terminent par un renflement
- Leur nombre est faible, il varie de 1-4.
- Ils se retrouvent généralement sur les bactéries à Gram- Impliqués dans le transfert du matériel génétique d'une cellule à l'autre
lors de la conjugaison bactérienne
- L'ADN transmis : plasmidique et chromosomique
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Les cellules contenant les gènes pour produire les pili sexuels sont
appelées MALE ou F+
Habituellement, ces gènes sont portés par un plasmide sexuel qui
contient aussi des gènes responsables du transfert du plasmide
A l’extrémité renflée de ces pili peuvent se fixer spécifiquement
certains phages qui injectent leur matériel génétique par le canal des pili.
Les pili peuvent être séparés par simple agitation, ils sont constitués d’une
protéine d’environ 17 Kd = pilines.
35
La conjugaison est employé dans la biotechnologie
DNA delivery by conjugation
with E. coli
Plasmid for targeted chromosomal
insertions
Tolonen et al, 2009
La membrane plasmique
37
La membrane plasmique
Structure
Epaisseur : 7,5 nm
Double couche phospholipidique
La structure bimoléculaire de la membrane n’est pas statique, elle est
conforme au modèle en “mosaïque fluide ”
Dans chaque couche mono-moléculaire les molécules peuvent se déplacer
latéralement en échangeant leurs positions à très haute fréquence (1 million
de fois par seconde).
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Fonctions de la membrane plasmique
-Respiration cellulaire (gradient électrochimique. )
-le transfert des différentes substances
-Excrétion des enzymes hydrolytiques (espace periplasmique)
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La chaine respiratoire : l ’ATP synthétase
Le transfert d’électrons le long de la chaîne va entraîner une sortie active de protons
créant ainsi un gradient de protons ([H+] ext >>>[H+] intérieurs).
La rentrée des H+ se fait par une protéine membranaire à activité synthétase.
La phosphorylation est assurée grâce à la force protomotrice de ce gradient de protons par
l’intermédiaire d’un système de deux protéines membranaires, F0 et F1 qui forment
l’ATPase
40
Transfert de substances
Rôle de barrière
(i) Empêche
- la fuite des composés intra-cytoplasmiques quelque soit leur PM
-La pénétration des substances extracellulaires
(ii) Régit l’entrée et la sortie des métabolites
- Excrètent d’autres molécules et en éliminant les déchets
- Absorption des éléments utiles au métabolisme
- Perméable à l’eau et de nombreuses molécules, elle sélectionne le
passage de certaines petites molécules organiques et empêche celui
des composés macromoléculaires.
41
•
DIFFUSION : PASSIVE et SIMPLE
Petites molécules
- hydrophobes (O2, N2, …)
- Polaires non chargés (Urée, H20, CO2, ethanol …)
La membrane assure les échanges au même titre qu’une membrane inerte
Le flux moléculaire s’oriente des zones plus concentrées vers les zones les moins
concentrées pour tendre finalement à un état d’équilibre : Keq = [A] in / [A] out =
1
42
DIFFUSION PASSIVE
Molécules de taille plus importante et hydrophiles: la diffusion dans le
sens du gradient de concentration peut se faire de 2 manières
b- Diffusion passive par canal protéique : canaux ioniques, Pas de
changement de structure et ceci entraîne une vitesse de transport plus
importante. Très spécifique, très rapide, régulé (spécifique du soluté
transportée, spécificité liée au diam).
c- Diffusion facilitée par protéine porteuse avec changement de
conformation lors du transport de la substance, la protéine est accessible
que sur une des deux faces cytoplasmiques ou externes.
Lent par rapport au dernier, peut transporter des molécules contre leur
gradient de concentration
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Transport actif
C’est le transport contre le gradient de concentration
Ces mécanismes de transferts nécessitent un apport énergétique
Le transport actif de plusieurs ions : Na+, K+ et Ca++
CE TRANSPORTEUR POSSEDE UNE ACTIVITE ATPasique apportant ainsi l’énergie nécessaire au transfert
de soluté dans le cytoplasme.
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Transport du Lactose :
- La beta galactoside perméase d’ E. coli assure la
pénétration du lactose en symport avec la pénétration d’ions
H+ permise par un fort gradient protonique.
- l’alpha-galactosidepermease ont été identifiés chez E. coli
où les ions moteurs peuvent être H+, Na+, Li+
On a pu mettre aussi d’autres transporteurs type
perméase pour le xylose, l’arabinose, le mannose et
les acides aminés.
45
b-2-2- 3- Transport par “ translocation de groupe”=
Phosphoénolpyruvate phosphotransférase
Un autre système d’hdrolyse d’un composé phosphorylé
(autre que l’ATP), le PEP permet le transport de
nombreux sucres à travers la membrane
Ce transfert s’accompagne d’une phosphorylation du
soluté
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On retrouve ce système chez certaines bactéries anaérobies
strictes où il s’agit de transport des ions Na+
Un gradient par sortie active de Na+, est assuré par des
décarboxylases membranaires.
Il permet la rentrée de ces ions Na+ couplée à la
synthèse d’ATP
Une protéine membranaire à activité synthétase
du même type que la précédente assure ce
mécanisme
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2- Le cytoplasme
Chaque cellule contient :
• éléments nutritifs provenant de l'extérieur ou synthétisés
dans le cytoplasme
• des intermédiaires chimiques nécessaires pour le
métabolisme cellulaire et la fabrication de nouvelles
structures
• des protéines, pour la plupart des enzymes (E. coli : 1000
enzymes différents).
Chaque enzyme peut être présent en quelques exemplaires
seulement ou en milliers de copies.
Les protéines ont des poids moléculaires variant de 8,000 à
1,000,000, avec une valeur moyenne de ~ 40,000.
48
• un génome circulaire, composé d ’ADN = chromosome. contient
l'information génétique nécessaire à la survie et la reproduction
cellulaire : Manuel d'instruction pour la construction d'une cellule =
• des plasmides : de petites séquences d ’ADN circulaires, qui peuvent
servir à maintenir des gènes accessoires utiles dans des situations
spéciales.
Ne sont généralement pas essentiels à la survie bactérienne dans des
conditions normales.
il peut y avoir plusieurs plasmides différents par cellule et chaque
plasmide peut compter de une à plusieurs centaines de copies
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• des déchets issus des réactions métaboliques en voie
d'être excrétés (Éthanol, et les acides lactique et acétique)
• Organites spécialisés : Vacuoles à gaz,
Chromatophores et pigments.
• ARN et ribosomes ARNr = 80-90% de l’ARN total cellulaire.
Les ribosomes : ARN 63% ; protéines 37%
Quantités variables : E. coli, 18.000 environ De 10-30 nm de diamètre, fixant les colorants basiques
comme le bleu de méthylène
50
En absence de Mg++ les ribosomes peuvent se dissocier en deux sous
unités constitués
• 50S : grande sous-unité 50S :
23S et 5S + protéines L
• 30S : Petite sous-unité 30S :
ARN16S et protéines S
50S et 30S sont reliés par des liaisons ARN-protéine et protéine-protéine
Dans la sous unité 50S l’association des protéines L et de l’ARN détermine 2
sites spécifiques jouant un rôle précis au moment de la traduction des ARNm en
protéines : sites P (Peptidyl) et sites A (Aminoacyl). C’est au niveau des
ribosomes que se forment les liaisons peptidiques en chaînes polypeptidiques.
51
Les ribosomes sont souvent associés aux ARNm formant les
Granulations et substances de réserve
- Matériaux organiques et inorganiques constituant généralement des
réserves d’énergie. A une taille suffisante ils forment des sortes de
granulations, visibles au microscope.
- Généralement chaque espèce ou groupe bactérien fabrique ou synthétise
une seule catégorie de substances.
- L'accumulation des réserves lorsque les ressources externes le
permettent, est un mécanisme vital.
Ex : Milieu déficient en azote et riche en carbone : l'énergie
inutilisable pour la synthèse des protéines sert à la transformation
du carbone en polymère de réserve.
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- Amidon, glycogène
- Polyalcanoates (Alcaligenes eutrophus) = composé
macromoléculaire fixant des colorants spécifiques de graisses
comme le noir de Soudan.
- Polyphosphates inorganiques : Ce sont des granulations
metachromatiques de polymères linéaires de
polyphosphates ou de volutine : prennent une coloration rouge
ou pourpre en présence de colorants basiques comme du bleu de
toluidine
• Des inclusions de fer ou de soufre, caractéristiques de
certains groupes bactériens.
- Les sidérobactéries : granulations d’hydroxyde de fer, Ou
du Fe3O4 chez les bactéries magnétiques, inclus dans des
53
Ces particules minérales magnétiques sont enfermées dans
des membranes, (magnétites Fe3O4 ou gréigites Fe3S4 ) de 40
à 100nm de diamètre = magnétosomes, placées les unes à
la suite des autres pour former une ou plusieurs chaînes.
La chaîne de magnétosomes constitue un dipôle
magnétique dans la cellule. ex : Magnetospirillum
magnetotacticum
54
Vacuoles à gaz Entourés d’une membrane à un seul
feuillet d’environ 5nm d'épaisseur.
Se rencontrent chez les 3 principaux groupes
photosynthétiques procaryotes : Cyanobactéries, bactéries
pourpres et bactéries vertes
Permettent à ces bactéries de flotter et de remonter à la
surface de l’eau.
Chromatophores et pigments
L'équivalent des chloroplastes chez les bactéries
photosynthétiques sont les chromatophores.
Ultrastructure différente des chloroplastes et de la nature des
pigments photosynthétiques : Bactériochlorophylle =
pigments à composition chimique légèrement
différente
55
Bactéries pourpres : Chromatophores entourés d’une
membrane type unitaire en liaison avec la membrane
plasmique
Bactéries vertes : ex: Chlorobium, chromatophores
entourés d’une membrane non unitaire totalement
distincte de la membrane plasmique.
Halobacterium halobium : bactérie vivant dans les milieux
salés possède dans sa membrane plasmique de la
bactériorhodopsine: une pompe à protons excitée par
la lumière fournissant de l’énergie à ce type
d’organismes
Autres pigments qu’on peut rencontrer :
- Vit K2, caroténoïde protection contre les UV chez les
corynébactéries,
- phycocyanine, violaceine (propriétés antibiotiques de
chromobacterium violaceum)
56
3- L’appareil nucléaire
a- Mise en évidence
- Par réaction de Feulgen : (Stille et Piekarski),
traitement à l’HCl dilué qui dégrade partiellement l’ADN
en libérant le désoxyribose et les fonctions aldéhydes
libres. En présence de Fuchsine décolorée par le
bisulfite de Na (réactif de Schiff), les résidus
aldéhydiques sont colorés spécifiquement en rouge
foncé.
- La solution de Giemsa : Les cellules sont fixées par
les vapeurs de l’acide osmique, et soumises à
57
l’hydrolyse de l’HCl puis colorées avec une solution de
Le nombre peut varier:
- les coques sont habituellement mononucléaires.
- Les bacilles son fréquemment multinucléaires. 2 ou un
multiple de 2 selon le stade de croissance
-Chez les bactéries âgées ou en repos, on distingue
généralement qu’un seul appareil nucléaire
- Chez les bactéries jeunes, l’appareil nucléaire se divise
plusieurs fois avant que la cellule elle même n’y parvienne.
- A l’image de l’ADN des eucaryotes, qui est couplé à des histones =
protéines basiques, il est possible que cet ADN soit neutralisé par des
polyamines : spermines et spermidines
58
b. Composition chimique et structure
-le grand principe d ’équivalence ou de complémentarité
ou Le coefficient de Chargaff : A=T et C=G
- Le GC %, C ’est le rapport (A+T) /(G+C) qui varie suivant les
espèces, mais reste constant suivant les souches d’une même
espèce.
- Grand intérêt en toxonomie : Les bactéries appartenant à la
même espèce doivent avoir le même coefficient de Chargaff
- Le GC% de E. coli est de 50% ; Proteus : 30-40%,
Clostridium : 25-45%, Pseudomonas : 60-70%
59
Le chromosome de la bactérie serait circulaire.
Observations confirmées par :
- Les observations faites au microscope électronique sur
les
ADN “ préparés ”.
- La cartographie du chromosome bactérien
- Le séquençage des génomes bactériens
c’est donc un filament unique, continu et circulaire formé
d’une chaîne d’ADN.
60
Rque :
(i) Chromosomes circulaires multiples
- 2 chromosomes circulaires : Rhodobacterium sphaeroides, une bactérie
photosynthétique, un chromosome de 3.0 Mb; un chromosome of 0.9 Mb, et 5
plasmides.
- 3 chromosomes circulaires (3.6 Mb, 3.2 Mb and 1.1 Mb), Burkholderia cepacia
- Plusieurs chromosomes circulaires
- Proteobacteria : Brucella melitensis & Pseudomonas cepacia
- Spirochètes : Leptospira interrogans.
61
(ii) Chromosomes linéaires
Plusieurs espèces de Streptomyces: Streptomyces lividans,
autres bactéries: Rhodococcus fascians
Borrelia burgdorferi : 1 chromosome linéaire en plus de 17 plasmides
linéaires et circulaires
(iii) Combinaison linéaire et circulaire
Agrobacterium tumefaciens : 2 chromosomes, le plus grand est circulaire
le plus petit est linéaire
62
- La molécule d’ ADN de E. coli déroulée fait 1,360mm
Sous forme native l’ ADN présente une structure super enroulée.
Les topoisomerases II = gyrases, sont capables de transformer la
forme super-enroulée en une forme relaxée.
La topoisomerase I réalise le passage en sens inverse.
- La taille des chromosomes augmente généralement avec
l’activité physiologique et la complexité du micro-organisme
e.g. Cyanobactéries filamenteuses: taille de chromosomes de 2 à 3
fois plus grande que celle de formes unicellulaires
63
Les bactéries
Escherichia coli
4.60 Mb
Bacillus subtilis
4.20 Mb
Synechocystis sp. PCC 6803
3.57 Mb
Haemophilus influenzae
1.83 Mb
Mycoplasma genitalium
0.58 Mb
Mycoplasma pneumoniae
0.81 Mb
Helicobacter pylori
1.66 Mb
Borrelia burgdorferi
1.44 Mb
Treponema pallidum
1.14 Mb
Les Archaea
Methanococcus jannaschii
1.66 Mb
Methanobacterium thermoautotrophicum
Archaeoglobus fulgidus
Pyrococcus horikoshii
1.75 Mb
2.18 Mb
2.0 Mb
64
c. Le rôle de l ’ADN
Expérience de Griffith (1928)
Bactéries : Pneumocoques responsables de la
pneumonie
- Souches virulentes, injectées à un rat déclenchent la
maladie et la mort rapide le l’animal. Cultivés sur boites de
Petri forment des colonies lisses (Smooth)
- A partir de ces souches, des mutants ont été isolés, elles
sont dépourvues de capsule. Cultivés sur boites de Petri,
elles forment des colonies rugueuses (Rough)
Ces dernières sont incapables de déclencher la maladie,
elles sont non virulentes
65
- L’injection simultanée de souches S (virulentes) tuées par la
chaleur et R (non virulentes) déclenche la pneumonie et la
mort de l’animal.
- A partir du cadavre de l’animal, on isole des bactéries
virulentes présentant les caractéristiques capsulaires de la
souche S.
- Les mises en culture donnent naissance à des colonies S
Conclusion 1. La présence des cellules S tuées par la
chaleur a permis la transformation des cellules non
capsulées de type R en cellules capsulées de type S
Cette transformation est stable. Elle est inscrite dans le
patrimoine génétique de la bactérie
66
Expériences complémentaires
- La transformation peut avoir lieu in vitro
R + S tués
S vivantes
déclenchent la maladie
R + Extraits bruts de S
déclenchent la maladie
Conclusion 2. Ces expériences montrent que la
transformation est due à un facteur transformant
67
Nature chimique du Facteur transformant: 1940 : Avery, Mc
Leod, McCarty
Après purification, ils obtinrent une substance
capable d’induire la transformation à une
dose très faible.
- La seule enzyme capable de faire perdre
le pouvoir transformant était une
désoxyribonucléase
Conclusion
L’ADN est le facteur transformant, il est le support
68
chimique de l’hérédité.
l’ADN du pneumocoque du type S tué, pénètre dans la cellule vivante
du type R acapsulé et non virulent et induit chez celle ci la synthèse de la
capsule qui est le support du pouvoir pathogène.
Cet ADN est donc doué de propriétés génétiques fondamentales puisqu’il est
le vecteur des caractères héréditaires de la bactérie
Il est transcrit en ARNm qui est à son tour traduit en protéines
de structure ou des enzymes
69
4. Les plasmides
Présents chez les Gram + et les Gram-, levures et
certains protozoaires
Eléments génétiques extrachromosomiques,
capables d’autoreproduction,
il n’ont aucune forme extracellulaire,
non essentiels pour la croissance et le développement
de la bactérie
- dsDNA circulaires, taille de 2 - 100 Kb.
Se trouvent sous forme d’une superhélice dans la cellule
- Plasmides linéaires : Borrelia burgdorfferi
70
a. Nomenclature
La présence d'un plasmide dans une souche est indiquée par le signe / après
le génotype de la souche, suivi du nom du plasmide qui commence par un p
(minuscule, pas en italique), des lettres et des chiffres spécifiques du
plasmide, puis du génotype ou du phénotype liés à la présence du
plasmide.
Ex: Souche A : proA24::Tn10 metB lac / pBR322 AmpR TetR
Cette souche héberge le plasmide pBR322 qui confère la résistance à
l'ampicilline et à la tétracycline
Exception : Le plasmide F ne porte pas un nom commençant par p.
Ex. Souche B : mal rpsL / F' (lac+)
La souche B héberge un épisome F' lac : le plasmide F dans lequel les gènes
lac sont intégrés.
71
b. Relation Hôte-Plasmide
- Plasmides se répliquent chez un nombre limité d’espèces bactériennes
Ex: ColE1, pBR322, pUC18 limités à E. coli et des espèces très proches
- Plasmides capables d’autoréplication chez un grand nombre d’espèces
Plusieurs « séquences signales » de la réplication, de l’expression et le
contrôle de l’expression des gènes, doivent alors fonctionner chez plusieurs
espèces
c. Nombre de copies par cellule
Le nombre peut varier de 1 (F) à plus d’une cinquantaine (pUC18, pIJ101),
voir plus.
En raison de la propriété du plasmide lui même et des mécanismes de sa
propre réplication
72
.
73
Plasmide Taille (Kb)
Spectre
Transfert
éléments
conjugatif
transposables
+
IS2, IS3
Résistances
Contrôle
de réplication
d ’hôtes
F
94,5
Entérobacteries
/
Strict
TN 1000
R100
100
Entérob
+
IS1 (2), Tn10
Cam, mer,
Strict
sul, tet
colE1
6,6
Entérobac
-
/
colE1
relaché
Cam: chloramphénicol, mer: ions mercuriques, sul : sulfamides, tet: tetracycline, amp ampicilline
CAM
230
+
/
Cam
Strict
Pseudomon
74
d. Plasmides naturellement rencontrés chez les bactéries
75
Importants en médecine, agriculture, industrie et environnement.
- La conjugaison bactérienne
- Formes de virulence : production d’exotoxines, d’hémolysines, résistance
aux antibiotiques, tumorigénicité (pathogènes de plantes)
- Production d’antibiotiques par les Streptomycetes, exoenzymes par les
Bacillus spp.
- Dégradation des substances polluantes, y compris les xénobiotiques,
certaines souches de Pseudomonas
- Formation de nodules sur les racines de légumineuses par les souches de
Rhizobium
76
e. Plasmide F ou facteur F
- Plasmides circulaires dsDNA (94,500 bp), le facteur F contrôle sa propre
réplication.
- 2 origines de réplication:
oriV is the origin de replication bidirectional;
The F plasmid
oriS is the origin replication unidirectionnel.
- Gènes de régulation de la synthèse d’ADN,
- Gènes de régulation du partage parmi
les cellules filles après division de E. coli.
- Autotransférable, grâce aux gènes tra
77
-Initiation du transfert à partir d’un point oriT, suivie du transfert par le mode du
« rolling circle » ou cercle roulant
- l ’ADN est transféré au travers des pili de la bactérie donatrice, qui vont s’attacher
à la surface de la cellule réceptrice.
The F plasmid
78
f. Les Plasmides R
-1959, Au Japon des recherches sur des malades atteints de dysenterie bactérienne
due à Shigella
- Souches insensibles à tout traitement antibiotique: Plasmides conjugatifs,
- Gènes de résistance à plusieurs antibiotiques simultanément.
- Gènes assurant leur transfert par conjugaison, leur réplication et des éléments
mobiles.
- Shigella a acquis cette résistance à partir des souches de E. coli.
79
- des facteurs identiques ont été mis en évidence chez Staphylococcus.
- Les gènes responsables codent pour la synthèse d’une penicillinase qui
à l’inverse des éléments précédents,ils sont transmis par des bactériophages, cad par
Transduction
80
g. Le Plasmide Ti
Tumor inducing-DNA, présent chez Agrobacterium tumefaciens.
Attaquent les racines, tiges de nombreuses plantes et transforment les cellules
végétales en cellules tumorales (ex: vignes, pomme de terre, luzerne, tomates plantes
ornementales).
Taille : 200Kb
Utilisation : associé au pBR322 d’E. coli, joue un rôle de vecteur navette E. coli cellule végétale. Vecteur biologique, utilisée pour introduire des gènes de résistance
aux herbicides
Inséré dans le chromosome de la cellule végétale de manière stable.
Composé de deux parties principales
- VIR
- Ti-T-DNA (Tumor inducing-Transferred DNA), flanquée de 2 séquences
répétées directes de 23 bases.
81
-VIR (virulence) : gènes impliqués dans les mécanismes cellulaires du transfert
du Ti-T-DNA.
- gènes responsables de l'activation de la virulence d'Agrobacterium
tumefaciens, de l'excision du Ti-T-DNA et de son transport au sein de la
cellule végétale infectée
-Ti-T-DNA
Le Ti-T-DNA est bordé par des séquences répétitives de 25pb qui délimitent sur le
Ti-DNA la région qui doit être excisée.
Le Ti-T-DNA est inséré dans le génome végétal.
Il contient des gènes permettant la synthèse des opines (dérivés d’acide aminés),
d'auxines (locus tms), de cytokinines et d’autres facteurs provoquant la tumeur
(locus tml).
82
-Les opines rejetées dans le milieu extracellulaire : utilisés pour leur propre croissance
et leur multiplication ; un important grossissement de la tumeur
83
LES PLASMIDES DE CLONAGE
84
h. Les plasmides de clonage
Proviennent d’une combinaison de plasmides naturels + d’autres éléments génétiques.
EX 1: pBR322 le 1er vecteur de clonage moderne. Construit par Herbert Boyer and Ray
Rodriguez à partir de 3 parties principales :
• L’origine de réplication: segment provenant du pMB9 (construit par Mary Betlach), qui à
son tour provient du « colicin plasmid, ColEI ».
• Le gène de résistance à la tetracycline qui provient du plasmide pSC101 (construction de
Stanley Cohen) qui à son tour provient du plasmide R6 « the broad host range conjugative
plasmid, R6 ».
• Le gène de résistance à l’ampicilline provenant du transposon, Tn3.
85
86
REPLICATION
87
i. Réplication
Les plasmides se répliquent indépendamment du chromosome de la bactérie.
Ils possèdent leur propre origine de replication (ori).
Lors de la division, chaque bactérie fille emporte une ou plusieurs copies du
plasmide (ou une copie de l'épisome)
Un épisome- c’est un plasmide qui peut exister sous forme libre, ou intégrée dans le
chromosome de l’hôte
Réplicon - C’est une molécule ou une séquence d’ADN qui possède une origine de
réplication, qui est capable de s’autorépliquer (plasmides, chromosomes, phages).
88
Il existe 2 modes de réplication:
- Réplication THETA : chez la plupart des plasmides des bactéries à Gram négatif
comme ColE1, RK2, et F, (uni- ou bidirectionnelle)
- Réplication « ROLLING CIRCLE » : chez quelques bactéries à Gram positif
- La réplication plasmidique est étroitement régulée au niveau des sites
membranaires. Elle est sous la dépendance d’un nombre limité de gènes.
89
Theta (θ) replication
Commence au niveau d’une origine de réplication (oriC chez Escherichia coli)
origine
origine
bidirectionnelle
2 fourches de réplication
unidirectionnelle
1 fourche de réplication
90
j. Transfert plasmidique
Le transfert d’un plasmide d’une bactérie donatrice à une bactérie réceptrice peut se
faire par conjugaison, moblisation, transduction ou transformation.
Transfert par conjugaison
- Nécessite un contact préalable et un appariement entre bactéries de sexe différent
avec la formation d'un pont cytoplasmique permettant les échanges bactériens dont
celui du chromosome.
- Caractéristique des Gram-.
Ces plasmides sont dits conjugatifs
91
J. 1. La conjugaison F+
Les bactéries F+ portent un plasmide appelé facteur de fertilité F.
- Les gènes portés par le facteur F sont responsables du contact et du transfert
du donneur vers les bactéries réceptrices
- Le transfert d'ADN chromosomique est à sens unique, orienté, progressif et
quelquefois total.
- Le transfert peut se réaliser entre bactéries d’une même espèce ou entre espèces
éloignées. Par exemple entre Vibrio et Pseudomonas.
92
• operon tra : transfert de gènes
Code pour les protéines impliquées dans la synthèse et l’assemblage des pilis sexuels,
l’accouplement, excision à l’oriT, etc.
Au moment de la conjugaison, un brin d’ADN est coupé à OriT (transfer origin) par
une enzyme codée par le plasmide lui même.
Ce qui produit une extrémité 3'OH et un 5' P terminal
93
- Les nucleotides sont ajoutés à l'extrémité 3'
pour la synthèse du DNA,
- Au niveau de l'extrémité 5 ’ l’ADN va se dérouler
ceci aura pour conséquence de produire un ADN
linéaire double brin
Au moment de la réplication, une copie de F
(le brin déplacé) est transférée aux cellules FLa réplication continue chez le donneur
et chez la bactérie réceptrice.
Le plasmide, une fois transféré ne va pas s’intégrer à l’endogénote mais il va
rester autonome.
94
La conjugaison F+
F
Bactérie F(+)
Bactérie F(-)
95
La conjugaison F+
F
Bactérie donneuse
restant F(+)
Bactérie réceptrice
devenue F(+)
96
J. 2. La conjugaison Hfr
- L’épisome s’intègre (avec une faible fréquence) dans le chromosome
bactérien, par 1 crossing-over
Il existe une dizaine de sites d’intégration réparties le long du chromosome
bactérien
-Le facteur F possède des éléments d’insertion IS, séquences courtes transposables,
contiennent des gènes codant pour des transposases et qui permettent au facteur F de
s’insérer au chromosome bactérien par recombinaison homologue par simple crossing
over
97
98
Sous forme intégrée dans le chromosome bactérien, il constitue alors un morceau d
ce chromosome, il se réplique en même temps que lui et se transmet en même temp
99
lors de la division
e d
c
b
a
F
Au contact d’une bactérie réceptrice F(-),
un pili se forme et la région ORI de
l’épisome entame une réplication de type
cercle roulant.
Bactérie Hfr
100
La conjugaison Hfr
e
d
c b a
b
a
b
c
a
F
Bactérie Hfr
La partie libre du cercle roulant passe
dans la bactérie réceptrice
101
La conjugaison Hfr
e
d
d c b a
c
b
c
a
b
a
F
Bactérie Hfr
La partie libre du cercle roulant
passe dans la bactérie réceptrice
102
La conjugaison Hfr
e
d
c
ba a
c
b
c
b
a
F
La partie qui est passée peut, par 2 crossing over, remplacer la séquence
similaire de la bactérie réceptrice.
Il faudrait 100 minutes pour que tout le chromosome bactérien puisse passer.
Le pont est très fragile, il se casse facilement.
103
La conjugaison Hfr
e
d
c
ba
c
b
a
F
La bactérie donneuse reste Hfr
La bactérie réceptrice F- reste F- car il n’y a qu’un morceau de l’épisome F
qui est passé.
Par contre, la bactérie réceptrice est transformée, maintenant elle est a , b, c
et non plus a, b, c ( et sa descendance aussi...)
104
♣ Le transfert du chromosome grâce à une bactérie Hfr est un phénomène
beaucoup plus rare que le transfert de plasmides conjugatifs par une bactérie F +
♣ La conjugaison Hfr est le plus efficace des mécanismes de transfert génétique
chez les bactéries
105
J. 3. Conjugaison F’ ou Sexduction
♣Dans des conditions où le facteur F
est excisé du chromosome bactérien par
erreur, il contiendrait une partie du
chromosome bactérien.
F’ plasmid
106
F’ et la conjugaison
Ce transfert de F’ vers F- est
la sexduction
107
♣Le croisement F’ X F- donne le même résultat que F+ X FLes gènes dans F’ sont transférés dans F-, ils n’ont pas besoin
d’être intégrés pour s’exprimer.
♣ La bactérie réceptrice devient partiellement diploïde pour
les gènes qu’elle va porter.
Ce transfert de F’ vers FTrès important en génétique, il permet de savoir :
- La dominance et la récessivité des gènes
- Si les gènes sont liés ou non sur le chromosome.
108
Different forms of F plasmids
+
F
lac
F’lac
‘Male’ just
transfers F’lac
‘Male’ just
Transfers F+
HFr
‘Male’ and transfers chromosome unidirectionally
109
5. LES SPORES BACTERIENNES
Certaines bactéries à Gram+ forment des ENDOSPORES lorsqu’elle sont
soumises à des conditions hostiles
- Le phénomène résulte d’un engagement irréversible de la différenciation
cellulaire dont la nature reste inconnue.
- Peuvent survivre pendant plusieurs centaines d'années, récemment des
endospores vieux de quelques millions d'années ont été ramenés à la vie à
partir d'insectes trouvés piégés dans de l'ambre.
110
- La spore dans les conditions physico-chimiques favorables, peuvent
retourner à la forme végétative.
- Le cycle sporal caractérise ces alternances de phases végétatives de
croissance, le processus de sporulation et la germination.
111
Les endospores caractérisent 3 principaux genres bactériens :
Bacillus, Clostridia et Sporosarcina.
- Tous des Gram +,
- la plupart sont mobiles par des flagelles, péritriches
- [G+C] est de 30-40%
- Leur habitat naturel est le sol
Quelques espèces seulement jouent un rôle en pathologie infectieuse
humaine ou animale, par la production de toxines
Ex :
Cl. Perfringens agent de la gangrene gaseuse
Cl. botulinum responsable du boutilisme
B. anthracis : maladie du charbon
112
a- Morphologie et Structure
a-1. Mise en évidence
Colorations spéciales fondées sur l’acido-alcoolo-résistance
La taille, la forme et la position d'une endospore dans une cellule sont des
caractéristiques génétiques, qui peuvent servir à l'identification de la bactérie
a-terminale (Plectridium)
b-subterminale (Clostridium)
c-centrale (Bacillus)
113
Dans une spore on distingue :
- Le core sporal : la totalité de l’eau étant de l’eau de solvatation liée aux
macromolécules ADN/ARN et protéines, il n'y a pas d ’eau libre.
-Les enzymes du core sont inactifs et la spore est en dormance métabolique.
- L’ADN sporal a une conformation en hélice plus compacte que celle de l’ADN
de la forme végétative et il est protégé par les petites protéines acido-solubles (small
acid soluble proteins ou SASPs). Ces protéines contribuent à la résistance à la
chaleur, aux radiations UV et aux agents oxydants
-La paroi sporale, contenant du peptidoglycane normale
- Le cortex
Représente 10-20% de l’ensemble, formée d’un peptidoglycane inhabituel avec
beaucoup moins de liaisons internes et très sensible au lysozyme,
Il a une structure statique et compacte qui assure le maintien de la déshydratation
et de la minéralisation du core sporal
114
- la déshydratation et la minéralisation (Ca2+, Mn2+ ou Mg2+) s'accompagnent de la
synthèse d'acide dipicolinique (DPA), composant spécifique de la spore,
responsables des propriétés de la thermorésistance de la spore.
Le cortex contient une forte proportion de dipicolinate de calcium, son autolyse
est une étape déterminante dans la germination.
- Les tuniques (spore coat)
- (interne et externe), représentent 20-30% de l’ensemble.
- Constituées d’une protéine type kératine riche en liaison disulfures
- imperméables : elles sont responsables de la résistance aux agents chimiques.
-L’exosporium
C’est une membrane lipoprotéique contenant 20% des sucres, il n’est pas essentiel à
la survie de la spore.
115
Le cycle sporal
116
Une cellule végétative rentrant le cycle
sporale
Réplication du nucleoide
Formation d ’un
septum
Formation de la préspore
Après la duplication du chromosome, la membrane plasmique s'invagine et forme un septum transversal qui
divise la cellule en deux parties inégales. La plus petite correspond à la préspore. Ensuite la préspore s'enkyste
il y a formation du cortex et de la tunique (phase de maturation).
117
Dégradation de l’autre molécule d’ADN
Synthèse du cortex entre la membrane interne et externe de
la préspore. Synthèse du dipicolinate de Calcium
Dans certains cas une couche d ’exosporium est ajoutée.
Formation de la tunique (spore coat) composé
de protéines
118
La partie la plus grande de la cellule (sporange) est lysée ce qui permet la libération de la spore
Stimulation de la germination de l ’endospore.
Dégradation enzymatique des couches protégeant l’endosopre ,
la cellule végétative émerge
Division par scissiparité
119
b. Propriétés
b-1. Thermo-résistance
Généralement les spores résistent après un chauffage de 70-80°C durant 10
min.
Certaines (Plectridium) résistent plus de 8h à 100°C et 5 min à 120°C.
Pose des problèmes de stérilisation dans les hôpitaux et dans les industries
alimentaires.
La thermo-résistance est en rapport avec La présence de :
120
- L’acide dipicolinique qui se trouve sous forme de dipicolinate de Ca,
composé qui assure à la cellule sporale son imperméabilité et son état de
déshydratation très poussé. Il est vraisemblablement produit à partir de l’a.
diaminopimélique.
Si on remplace le Ca par le Strontium, on obtient des spores défectives
thermosensibles.
-L’acide N-succinyl-glutamique, inexistant dans les cellules végétatives
est synthétisé dès les premiers stades de sporulation est susceptible de
jouer un rôle dans la thermo-résistance
- La déshydratation progressive de la spore constitue un des
événements majeures conditionnant la propriété de la thermo-résistance.
- Le contenu en eau : 15-20% (une cellule végétative 80%), l'état
déshydraté des constituants cytoplasmiques, et l'imperméabilité des
enveloppes
121
b-2. Résistance à des agents physico-chimiques
- Aux agents physiques : les rayons UV, les rayons X et les ultrapressions.
- Aux agents antiseptiques : désinfectants que les formes végétatives.
- Les antibiotiques ne peuvent être que légèrement sporostatiques sur les
spores d’une espèce alors qu’ils manifestent un pouvoir bactéricide élevé
sur les formes végétatives de cette même espèce.
122
b-3. Synthèse d’antibiotiques
De nombreuses
d’antibiotiques.
bactéries
sporulées
sont
capables
de
synthèses
- B. licheniformis (pathogene des chenilles) qui produit la
bacitracine.
- B. polymexa qui produit la polymexine, etc.
Cette synthèse se produit en fin de phase exponentielle au moment de
l’engagement irréversible du phénomène de sporulation.
- Les mutants asporogenes précoces perdent en même temps cette
capacité de synthèse.
123
c. La germination
C’est le retour de la spore à sa forme végétative.
Elle comprend 3 stades :
c-1. Activation
La spore doit être activée par un agent capable de léser la tunique sporale
afin de lever la dormance.
Ces agents peuvent être :
- Mécaniques : choc, abrasion
- Chimiques : acidité, composés à groupes SH libres.
- Physiques : Chaleur
Le chauffage des spores entre 65 –90°C raccourcit le temps de germination.
124
c- 2. Initiation
Conditions favorables d’hydratation et de métabolites effecteurs :
l’alanine, l’adenosine ou des ions inorganiques comme le magnésium.
- Pénètrent à travers la tunique endommagée et déclenchent le processus
autolytique
- Le peptidoglycane sporal est détruit en quelques minutes, libérant le
dipicolinate de Ca
- La spore s’imbibe et gonfle d’eau devient plus perméable tout en
perdant sa résistance à la chaleur et aux colorants.
125
c-3. Excroissance
Emergence d’un protoplaste sporal après destruction des téguments
externes.
Une phase active de biosynthèse et de reprise graduelle de la croissance
végétative :
- la synthèse des protéines augmente progressivement,
- la paroi sporale devient la paroi cellulaire,
- la synthèse de l’ADN reprend
La cellule double son volume initial et se libère de la tunique sporale
126
d-. Cas particuliers
Les conidies d’actinomycetes
Très proches des champignons par leur développement de type
mycélien.
Les actinomycetes donnent naissance à des conidies ou des
sporanges qui libèrent des spores, ce sont des organes essentielles
de reproduction à ne pas confondre avec les spores bactériennes
qui sont des formes de résistance.
Exemple d’actinomycetes : Streptomyces.
127
e- Les Bactéries intracellulaires
e- 1. Rickettsies
-
Parasites intracellulaires obligatoires
Incapables de se reproduire en dehors de l’animal,
taille de 300-600nm, on les rapprochaient de virus
immobiles.
Forme coccoide ou bacillaire
Equipement enzymatique analogue aux bactéries et se
reproduisent par scissiparité
Paroi rigide et de nature bactérienne.
Parasitent naturellement certains arthropodes (poux, tiques, puces)
sans leur être nuisibles.
Transmises à l’homme par piqûre, ils deviennent mortelles et
provoquent des rickettsioses : typhus épidemique, la fièvre
méditerranéenne ou fièvre boutonneuse, la fièvre Q, la fièvre
128
pourpre des montagnes rocheuses.
e-2. Chlamydies
De nombreux points d’analogie avec les rickettsies, mais n’infectent que les
hôtes vertébrés.
2 groupes principaux sur la base de leur pouvoir pathogène.
-Groupe “ ornithose-psittacose ” Bronchopneumopathies sévères peuvent
être fatales en l’absence de tout traitement. Transmises à l’homme par des
psittacidés (perroquets) et les pigeons
- Groupe “ lymphogranulomatose vénérienne, trachome, conjonctivite à
inclusion ” Ce sont des infections strictement humaines
Le trachome est une atteinte oculaire de la cornée et de la conjonctive
La lymphogranulomatose (maladie de Nicols-Favre), d’origine vénérienne, se
caractérise par des lésions génitales et des adénopathies satellites suppurés
129