Bactérie E. Coli avec facteur de résistance

10.12.07 - 1 -
Laboratoire De Bactériologie
Eric Krampen et Clarisse Peter
Bactéries E. Coli avec facteur de
résistance

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Eric Krampen et Clarisse Peter
But de l’expérience :
Pendant cette expérience nous allons tester la résistance de la bactérie E. Coli
(Escherichia Coli) mâle, femelle, et du mélange mâles+femelles contre deux types
d’antibiotiques (STR, TC) ainsi que pour les deux en même temps (STR+TC). Cela
nous permettras aussi de mesurer le transfert d’un facteur de résistance contre la
TETRACYCLINE à partire de la bactérie mâle jusqu'à la bactérie femelle, qui n’en
possède pas et seras alors immunisée contre la TC ainsi que contre la
STREPTOMYCINE (STR) facteur de résistance qu’elle possède déjà.
Questions
1) Il ne peut pas s’agire de mâles ayant reçu le gène chromosomique qui donne la
résistance à STR. En effet, les femelles qui possèdent la défense STR ne sont pas
capable de la transmettre aux mâles. Ceux-ci en revanche, possèdent des poils, si l’un
d’eux se lie pendant un bref moment à une femelle, le mâle peux transmettre un bout
de copie de ses gènes à la femelle, elle possède alors les caractéristiques du mâle ainsi
que les siennes et peut donc, se défendre contre deux antibiotiques à la fois.
Cependant, ce processus n’est pas valable dans le sens inverse, car les femelles ne
possède pas de poils et ne peuvent donc pas transmettre leurs gènes aux mâles. Le
mâle ne pourra donc jamais posséder la résistance STR.
2) Il ne peut s’agire de mâles ayant muté vers la résistance STR, car cette résistance
n’existe que chez les femelles. Celle-ci ne peuvent pas la transmettre aux mâles, ne
possédant elles-mêmes pas de moyen de transmission contrairement aux poils creux
des mâles. Les mâles ne sont pas capable non plus « d’aspirer » les gènes de la femelle
vers eux même.
3) Informations sur les étalements de bactéries effectués
(voir croquis)
Nous avons effectué trois étalements différents. Le premier dans une boîte contenant
de l’antibiotique TC ainsi que du STR. Le second dans une boîte contenant du TC et
enfin le dernier dans une boîte contenant du STR. Le résultats obtenus sont les
suivants :
-Dans la première boîte, nous voyons que les bactéries femelles ainsi que les mâles
n’ont pas survécu. En revanche, les recombinants, c’est-à-dire les femelles ayant reçu
une partie de gènes mâles, ont survécu. En effet elles possèdent une résistance à
l’antibiotique STR et au TC qu’elles ont obtenu grâce aux mâles.
- Dans la seconde nous obtenons des bactéries mâles ainsi que des recombinants,
femelles qui ont reçu la résistance TC de la part des mâles. Les bactéries femelles, qui
n’ont pas été en contacte avec des mâles, ne se sont pas développées car elles ne
possède pas de défense contre l’antibiotique TC.
- Dans la dernière boîte, les bactéries femelles se sont développées. Nous voyons que
les femelles dans la partie du mélange « mâles+femelles » et « femelles » se sont

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développées. Les mâles ne peuvent se défendre contre l’antibiotique STR, c’est
pourquoi nous n’en trouvons pas dans la partie mâle.
4) Calcul des concentrations initiales
A l’aide des résultats obtenus après dilution, nous pouvons calculer les concentrations
initiales de mâles, de femelles et de recombinants par [ml]. Pour ceci, il nous faut
remettre à zéro toutes les dilutions et multiplier par 10 afin de trouver le résultat en
[ml].Par exemple, nous avons 1.07•103 E. Coli mâles (Hfr), dilution= 1000× dans un
milieu TC, nous voulons trouver une dilution=0× alors il nous faut faire le calcul
suivant : 1.07•103•1000•10=1.07•107. Nous avons fait de même pour toutes les
dilutions et les avons classées dans un tableau, ci-dessous :
Tableau du nombre de bactéries obtenues après dilution
souche
milieu
souche
milieu
souche
milieu
Hfr
TC
Hfr+F-
STR+TC
Hfr+F-
standard
1.07•107
1.11•106
1.08•108
Hfr+F-
TC
Hfr+F-
STR+TC
Hfr+F-
standard
1.27•108
2.24•108
Hfr+F-
TC
Hfr+F-
STR+TC
Hfr+F-
standard
2.44•107
7•105
1.95•108
F-
STR
Hfr+F-
STR+TC
Hfr+F-
standard
1.46•107
3.9•104
8.73•107
8.4•106
Hfr+F-
STR
Hfr+F-
STR+TC
Hfr+F-
standard
1.3•107
1•104
2.4•107
8.1•108
1.6•105
1.2•106
Hfr+F-
STR
Hfr+F-
STR+TC
Hfr+F-
standard
1.6•106
Concentration des mâles
≅
1.07•107 par [ml] Hfr par [ml]
Concentration des femelles
≅
8.1⋅108+1.3⋅107
2
≅4.115 ⋅108
F- par [ml]
Concentration des recombinants
≅
1.11⋅106+7⋅105+3.9 ⋅104+1⋅104+1.6 ⋅105+1.6 ⋅106
6
≅6.032 ⋅105
Hfr+F- par [ml]
5) Il est possible de mesurer les concentrations en mâles et en femelles sans confusion
avec les recombinants car, on sait, grâce à notre croquis de référence, que dans le
milieu TC, seuls les mâles et les recombinants survivent. Dans le milieu STR, seules
les femelles et les recombinants survivent. On connaît la concentration des
recombinants. Il nous faut seulement soustraire le nombre de bactéries « femelles et
recombinants » avec le nombre de recombinants afin de trouver le nombre de femelles
et de faire de même, pour le boîte mâles et recombinants.

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6) Calcul de pourcentage de recombinants
Pour cela, nous utilisons les résultats trouvé à la question 4) ; c’est à dire les
concentrations initiales de bactéries par [ml]
Par rapport aux mâles :
6.032 ⋅105⋅100
1.07 ⋅107=5.637%
Par rapport aux femelles :
6.032 ⋅105⋅100
4.115 ⋅108=0.1466%
Nous voyons que le pourcentage de recombinants par rapport aux femelles est plus
faible que celui par rapport aux mâles. Nous pouvons donc en conclure que la
différence entre les mâles et les recombinants est plus élevée que celle entre les
femelles et les recombinants.
7) Dans les conditions naturelles, on trouve les trois types d’individus, cela est
contradictoire avec le processus de recombinaison. En effet, en regardant les résultats
que nous avons obtenus, nous constatons que les recombinants survivent aux
l’antibiotiques TC+STR et nous savons aussi que selon les théories de Darwin, c’est
sont toujours l’individu « le plus fort » qui survit, ainsi nous devrions conclure que les
recombinants devraient être les seules bactéries existantes. Cependant, ce n’est pas le
cas. En effet, pour qu’il y ait une transmission de gènes du mâle et la femelle, il faut
un environnement très stable, dans les conditions naturelles cet environnement et
inexistant. Le mâle à besoin d’énormément de temps pour que ses gènes soient copiés
et transférés jusqu'à la femelle(une centaine de minutes) cela permet donc aux
femelles d’exister car les mâles ne peuvent pas toujours leur transmettre leurs gènes.
De plus, certains virus profitent des poils sexuels pour pénétrer dans les bactéries
mâles, ils s’y reproduisent et provoquent leurs morts, on ne trouve donc pas que des
bactéries mâles. Le milieu naturel est donc très instable, il contient une quantité de
dangers que chacune ces bactéries ne peuvent surmonter, c’est pourquoi il existe trois
types de E. Coli.
8) Le milieu standard est le milieu de référence, grâce à celui-ci, nous pouvons savoir ;
premièrement si les bactéries survivent vraiment toutes contre certain antibiotiques,
comme par exemple les femelles contre le STR ; deuxièmement nous pouvons savoir
combien de femelles nous avons en tout en se référant aussi aux résultats obtenus à la
fin de l’expérience. Par exemple, en prenant le nombre de bactéries du milieu standard
et en les soustrayant avec celle du milieu STR nous pouvons obtenir le résultat des
bactéries mâles. C’est donc notre milieu de base grâce au quel nous pouvons ensuite
faire nos suppositions et qui nous sert de référence. C’est le milieu pour lequel nous
sommes plus ou moins (car il peut y avoir des erreurs, contamination, température ou
autres) sur que toutes les bactéries se sont développées sans aucun décès.
9) Les mesures d’hygiène sont essentielles, et tout à fait justifiées. En effet, nous l’avons
vu tout à l’heure, les bactéries ont besoin d’un milieu très stable pour pouvoir se
développer. Pendant une expérience, nous cherchons des données précises, il nous faut
donc un milieu le plus stable possible pour que nos chiffres soient eux aussi précis. Un
manque d’hygiène peut fausser tout une expérience, si un virus parvient à pénétrer
dans l’une des boîtes et parvient à contaminer les bactéries qui par la suite meurent, les
données deviennent parfaitement erronées et peuvent nous induire en erreur. C’est

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l’une des raison pour laquelle nous faisons l’expérience à plusieurs et calculons
ensuite la moyenne de tous nos résultats, l’autre état d’éviter les erreurs que nous
avons pu commettre en calculant les bactéries ou d’autres erreurs encore.
Comptage des bactéries au microscope (mesures des concentrations bactériennes)
Hfr
640
Hfr
740
14400
9500
F-
5184
F-
1100
78400
15320
Les résultats obtenus diffèrent énormément selon les différents tubes ou les bactéries étaient
contenues. Peut être que celle-ci se sont beaucoup mieux développées dans certaines pipettes
et pas dans d’autres.
Observations et comparaisons et remarques des résultats obtenus
Les résultats obtenus sur notre « Tableau du nombre de bactéries obtenues après dilution »
sont parfois très différents. Ces variations sont dues aux taux d’erreur que nous avons fait
pendant toutes l’expérience. Le manque hygiène, par exemple, est un facteur d’erreur influent,
les bactéries ont aussi pu êtres surchauffés lorsqu’on les étalait dans les boîtes de pétri, car
nous devions à chaque fois désinfecter notre râteau sous la flamme, il était donc encore chaud
lorsqu’on le mettait en contacte avec les bactéries. Une erreur que l’on ne peut oublier, est
celle du contage des bactéries à la fin de l’expérience qui était tout à fait approximative,
surtout dans les cas ou les bactéries n’étaient pas très diluées.
Nous pouvons à présent observer les résultats obtenus par rapport à nos résultats, qui
correspondent aux chiffres en vert de la quinzième ligne. Sur le tableau ne figurent pas les
dilutions effectuées, qui pour notre group étaient très grandes (voir tableau du cours avec les
dilutions). Nous pouvons par exemple calculer les nombre de bactéries mâles en ce référant
qu’a nos résultats : (STR)-(STR+TC)= Hfr =>
1.3⋅107−1.00 ⋅104=1.299 ⋅107
Le résultat correspond plus ou moins à celui écrit dans le tableau (1.07•107)
Le reste des résultats est environ le même que chez les autres. Nous voyons aussi que le
nombre de bactéries présentes dans le milieu STR+TC est inférieur aux nombre de bactéries
présentes dans le milieu STR, ceci correspond au croquis des boîtes que nous avons dessiné,
en effet, dans le milieu STR+TC nous obtenons le nombre de bactéries femelles ainsi que les
recombinants et dans le milieu STR+TC nous n’obtenons que les recombinants. Les résultats
correspondent donc à nos attentes.
En conclusion
Nous avons observé le comportement des bactéries E. Coli dans différents types
d’environnement et avons constaté que leur survie dépend du type de bactérie (mâle, femelle
ou mâle+femelle) ainsi que de leur environnement (STR, TC, STR+TC). Nous avons aussi
constaté que les bactéries sont capables de se transmettre du matériel génétique ce qui leurs
permet par la suite de pouvoir combattre deux antibiotiques à la fois, au lieu d’un seul, ici en
l’occurrence c’est le mâle qui est capable de transmettre ses gènes à la femelle par
l’intermédiaire d’un de ces poils creux.