Structure et classification des bactéries Les BACTERIES : Vu en 1675 pour la première fois Implication pathologie humaine, 200 ans plus tard Faire le diagnostic, établir le pouvoir pathogène, adapter le traitement Pas de classification officielle mais usuelle : le « Bergey’s manuel » Utilisation d’une nomenclature internationale Savoir de quoi l’on parle Une bactérie c’est … 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Structure générale des bactéries Unicellulaire Virulence Autonome Structure Matériel génétique Contient du matériel ADN libre Enveloppes externes variables Taille : de 1µ à 5µ Formes bactériennes variables 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Structure de la paroi des bactéries Affinité pour des colorants spécifiques GRAM (+) Démarche : Observation Membrane externe, LPS Peptidoglycane ++ Lipides spécifiques ++ P Lipoarabinomannane Arabinogalactane Acides mycoliques Lipoprotéine LPS Acide lipotechoique Acide techoïque GRAM (-) Phospholipide Protéine structurale Peptidoglycane Enzymes Porine 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Les formes et colorations bactériennes Cocci Gram (+) Gram (-) amas chaînette diplocoque grains de café Bacilles Gram (+) Gram (-) gros spiralés ramifiés bipolaire incurvé Fins, longs palissade 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Classification des bactéries Rangs de classification Règne Procaryote (absence de véritable noyau) Division Proteobacteria Gracilicutes Classe Gammaproteobacteria Scotobacteriae Ordre Enterobacteriales Spirochetales Démarche : Identification Famille Enterobacteriaceae Leptospiraceae Genre Escherichia Leptospira Espèce E. coli L. interrogans Retrouver l’espèce, le genre et la famille de la bactérie isolée On parle de Taxonomie 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Classification des bactéries (suite) Classification taxonomique Regroupement selon des caractères communs Plusieurs techniques sont disponibles Deux niveaux +/- Routine Spécialisée Analytique (phénotypique) Biovar(type) Serovar(type) Pathovar(type) Paghovar(type) Biochimie Antigènes Virulence Sensibilité phages Morphovar(type) Forme Génétique +++ Taux GC% Analyse ARN homologie Analyse ADN homologie Profil chromatographique de paroi 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Morphovar (type) Cocci Gram (+) Gram (-) Bacilles Gram (+) Gram (-) amas chaînette diplocoque grains de café Staphylococcus Neisseria ssp Streptococcus ssp Pneumocoque Bacilles Gram (+) Gram (-) palissade ramifiés Bacillus sp Clostridium sp Entérobactéries Campylobacter ssp Spirochètes Nocardia ssp Pseudomonas sp Coryné bacterium spiralés bipolaire incurvé gros Fins, longs 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Sérovar (type), Biovar(type), Pathovar(type) Extraction Gènes Etude du profil de virulence AgH AgK AgO Analyse de l’expression des antigènes de surface Production enzymes, Utilisation de sucres, Production de composés biochimiques 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Physiologie et métabolisme bactérien LES BACTERIES sont des organismes vivants : croissance bactérienne Culture bactérienne Invisible Visible Temps variable 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

La culture bactérienne LIQUIDE SOLIDE Colonie formant unité : CFU Dépendante de la quantité initiale Numération bactérienne 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Physiologie et métabolisme bactérien (suite) LES BACTERIES ont des besoins variables : métabolisme bactérien Conditions de culture Faible (micro-aérophile) Indifférent (aéro-anaérobie facultatif) Dépendance à l’oxygène Indispensable (aérobie strict) Toxique (anaérobie strict) Mode respiratoire Conditions de température (optimum pour croissance : 37°C) Espèces thermo tolérantes > 37°C Espèces thermo résistantes < 37°C Nutriments limitants Haemophilus influenzae (facteur hémine + NAD) Legionella ssp (charbon) Neisseria gonorrhoeae (facteurs de croissance dérivés du sang) 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

La génétique bactérienne Unique chromosome bactérien ADN Haploïde Taille variable (500 à 9000 kb) Pas d’introns Réplication semi conservatrice Séquences particulières promoteurs La régulation de l’expression des gènes Variation phénotypique Adaptabilité bactérienne Environnement +++ Plusieurs niveaux de régulations Système à deux composants Différents signaux connus 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

La génétique bactérienne (suite) Variation génétique Les mutations C’est la modification d’une séquence ADN Évènement rare, discontinu, indépendant Plusieurs effets possibles sur phénotype Nbx systèmes de réparation chez la bactérie Transfert de matériel génétique Différents modes de transfert Intégration au chromosome variable Différents matériels transmis Donatrice Réceptrices Bactériophage Transduction Conjugaison Plasmides Transposons, ICE Transformation ADN libre 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006

Transfert horizontal de gènes : support de la virulence La génétique bactérienne (suite) Transfert horizontal de gènes : support de la virulence Bactérie commensale Acquisition : plasmide, transposon, ICEs ou PAIs Bactérie pathogène 16/11/2018 Luce Landraud DCEM1 TP1 2006