DÉPARTEMENT DE GÉNIE CHIMIQUE
BCM 20329: INTRODUCTION AU GÉNIE BIOCHIMIQUE, HIVER 2010
2B - CLASSIFICATION
Plan
- Isolement
des cultures pures
- Observation
des phénotypes
- morphologie macroscopique
- morphologie microscopique
- physico-chimiques, biochimiques, métaboliques
- Logiciels
d'identification phénotypique (taxinomie numérique)
- Classification
- Classification phylogénétique vs phénétique
- Nomenclature
- Classification phénétique (Le "Bergey's manual")
Isolement
de cultures pures
Les techniques
Techniques stériles
Technique des stries
Étalement
en profondeur
Observation
des phénotypes
Morphologie macroscopique: forme des colonies
Morphologie
microscopique
Le microscope
Taille
des micro-organismes
Forme des micro-organismes
Forme des arrangements cellulaires
Forme des structures
Flagelle
Spore
de résistance
Capsule
Mobilité
Mode
de division
Spores de Bacillus anthracis: elliptiques centrales
Phénotypes physico-chimiques, biochimiques,
métaboliques
Coloration
Gram
Coloration acido-alcoolo-résistante (Ziehl-Neelsen)
(membrane avec des acides mycoliques (30C))
Effet
de la température
Effet du pH
Dépendance à l'oxygène
Les types
nutritionnels
|
Source de
carbone |
Source
d'énergie |
Source
d'hydrogène/électrons |
|
Autotrophe (CO2) |
Phototrophe (photosynthèse) |
Lithotrophe (inorganique) |
|
Hétérotrophe (organique) |
Chimiotrophe (oxydation) |
Organotrophe (organique) |
Dépendance de sources
particulières de carbone ou d'azote ou autre
Utilisation de milieux sélectifs.
- Gélose Salmonella-Shigella (SS). Contient sels
biliaires
- Gélose mannitol-sel (MS): permet d'isoler les
staphylocoques pathogènes
- Gélose bismuth-sulphite (BS): permet d'isoler Salmonella
typhi
Utilisation de milieux différentiels
- Gélose à l'éosine et au bleu de méthylène (EMB):
différencie les colonies fermentant le lactose ou non
- Gélose Mc Conkey: permet d'isoler les Enterobacteriaceae
et les G- apparentés. Contient lactose, sels biliaires et crystal
violet
- Gélose Hektoen. La concentration élevée en sels
biliaires inhibe la croissance des G+ et favorise Salmonella et Shigella
Utilisation de milieu d'enrichissement
- Gélose au sang: ajout de sang citraté permet de détecter
différents types d'hémolyse
- hémolyse alpha: halo verdâtre ou brunatre:
Streptococcus gordonni ou S. pneumoniae
- hémolyse beta: lyse complète des globules rouges:
Staphylococcus aureus et Streptococcus pyogenes
- hémolyse gamma: pas de changement: Staphylococcus
epidermidis et Staphylococcus saprophyticus
- Gélose chocolaté: contient du sang chauffé qui supporte
la croissance de Haemophilus influenza et Neisseria gonorrhoeae
Milieux caractéristiques
- Bouillon à l'urée: permet de détecter la production
d'uréase
- Gélose triple sucre fer (TSI): contient du lactose, du
saccharose et du glucose. Permet d'identifier les entérobactéries.
- Gélose au citrate: sert à distinguer les entérobactéries
par leur capacité à utiliser le citrate
- Gélose lysine-fer (LIA): bactéries capables de sésaminer
ou décarboxyler la lysine. Le citrate d'ammonium permet de détecter la
production de H2S
- Gélose SIM-sulfure, indole, mobilité: production de
sulfate, d'indole et la mobilité. Permet de différencier les
entérobactéries
Les produits de la fermentation
Autres
Utilisation d'anticorps monoclonaux
Microcheck
inc. identifiait les micro-organismes par une analyse des méthyl ester
d'acides gras (FAME). Maintenant, une analyse génétique est utilisée.
Galeries API,
identification basée sur l'utilisation des sucres et productions de produits (Site
de BioMérieux).
Algorithme
d'identification phénotypique
Comment ça fonctionne
Le logiciel "Probabilistic Identification of Bacteria for Windows" (PIBWin, de T. Bryant, U Southampton)
Cliquez ici
pour télécharger PIBWin
Cliquez ici
pour télécharger des matrices de probabilité utilisées par ce logiciel
Cliquez ici pour
voir la matrice de probabilité utilisée par ce logiciel (en format Excel)
Cliquez
ici pour télécharger le logiciel "Crimelab", d'identification du type
sanguin
Note: ces 2 logiciels sont déjà installés sur les ordinateurs de la salle informatique du département, sous le répertoire "MicroBiol"
Seriez-vous
capable de calculer une probabilité d'identification d'espèce bactérienne à
partir d'une matrice de probabilité?
LA CLASSIFICATION
Les règnes d'organismes
La classification phylogénétique vs phénétique
La nomenclature
Les rang taxonomiques
Le système binominal
- Le nom de genre commençant par une majuscule
- Le nom d'espèce en minuscule
- Le tout en italique ou souligné
- Dépendamment du contexte, on peut abrévier le nom du
genre
- exemple: Escherichia coli, Escherichia coli,
E. coli, E. coli
La Classification phénétique des bactéries
(Le "Bergey's manual of Systematic
Bacteriology")
4 volumes, 33 sections
Les volumes:
|
Volume
1 |
Les Gram négatives d'importance générale |
|
Volume 2 |
Les Gram positives autres que les
actinomycètes |
|
Volume 3 |
Les Gram négatives à propriétés distinctes,
cyanobactéries et archéobactéries |
|
Volume 4 |
Les actinomycètes (Gram positives
filamenteuses) |
Le volume 1, Les Gram - d'intérêt
médical ou industriel:
|
spirales avec filament axial |
|
|
Section 2: les
aérobies/microaérophiles, mobiles, hélicoïdales/vibrioïdes |
vibrioïdes: portion de spirale de moins d'un
tour |
|
Section 3: les incurvées non-mobiles |
ou rarement mobiles |
|
groupe très diversifié |
|
|
Parmi lesquels les entérobactéries |
|
|
Section 6: les bacilles anaérobies droits,
incurvés et hélicoïdaux |
la difficulté à cultiver a pu masquer
l'importance de ce groupe. produisent acide organiques |
|
Section 7: les réductrices cataboliques du
soufre ou des sulfates |
anaérobies! coques, bacilles, hélicoïdales
et vibrioïdes |
|
Section 8: les coques anaérobies |
généralement des diplocoques |
|
Section 9: les rickettsies et les chlamydies |
presque toutes des parasites
intracellulaires obligés |
|
Section 10: les mycoplasmes |
dépourvus de paroi |
|
Section 11: les endosymbiotes |
des protozoaires, des insectes, des mycètes
et des invertébrés |
Les Gram + autres que les actinomycètes
|
Section 12: les coques non sporulants |
diffèrent par leur arrangements, leur
relation à l'oxygène, la structure du peptidoglycane, etc (Streptocoques,
Staphylocoques, streptocoques lactiques et leuconostoc) |
|
Section 13: les bâtonnets et coques formant
des endospores |
principalement des habitants du sol (Bacillus,
Clostridium botulinum, C. tetani, C. perfringens, C. acetobutylicum) |
|
Section 14: les bâtonnets non sporulants
réguliers |
généralement non-mobiles. Lactobacillus |
|
Section 15: les bâtonnets non sporulants
irréguliers |
forme irrégulière |
|
Section 16: les mycobactéries |
bacilles incurvés ou droits, se ramifiant
parfois, à croissance lente, acido-alcoolo-résistantes |
|
arrangement filamenteux aérien |
Les Gram - à propriétés distinctes,
cyanobactéries et archaébactéries: importance écologique
|
utilisent le sulfure d'hydrogène, le soufre,
l'hydrogène ou une matière organique comme source d'électron |
|
|
utilisent l'eau comme source d'électron |
|
|
Section 20: les chimiolithotrophes aérobies
et organismes apparentés |
Tirent leur énergie et leurs électrons de
substances inorganiques réduites |
|
Section 21: les bourgeonnantes et/ou
appendiculées |
|
|
Section 22: les engainées |
|
|
Section 23: les mobiles par glissement, sans
fructification, chimiotrophes |
dépourvues de flagelles, immobiles en milieu
liquide. |
|
Section 24: les mobiles par glissement, avec
fructifications (mixobactéries) |
idem. cycle de reproduction complexe |
|
diffèrent des autres procaryotes et des
eucaryotes |
Les actinomycètes (Gram + filamenteuse,
très similaire au Fungi)
|
Section 26: les nocardioformes |
idem qu'à la section 17 |
|
Section 27: à sporanges multiloculaires |
|
|
Section 28: les actinoplanètes |
|
|
Section 29: les streptomycètes et apparentés |
production d'antibiotiques |
|
Section 30: les maduromycètes |
|
|
Section 31: les thermomonospora et apparentés |
|
|
Section 32: les thermoactinomycètes |
|
|
Section 33: les autres genres |
Pour télécharger un organigramme permettant
d'identifier la section du Bergey's à laquelle appartient une bactérie, cliquez ici.
Pour
visionner des vidéos de techniques de laboratoire de microbiologie, cliquez
ci-dessous:
·
Vidéo 1
·
Vidéo 2
·
Vidéo 3
Quelles sont les principales utilités des autres types de
micro-organismes, particulièrement des cellules
animales?
Pour en savoir un petit plus sur les frontières du monde vivant,
cliquez ici