Taxonomie Bactérienne Cours PDF

Taxonomie Bactérienne Tristan Boureau [email protected] Moodle Module Microbiologie: Inscription étudiant par clé : N°27388 / Clé : ske8dq Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Un...

Taxonomie Bactérienne Tristan Boureau [email protected] Moodle Module Microbiologie: Inscription étudiant par clé : N°27388 / Clé : ske8dq Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Introduction Buts de la taxonomie bactérienne F Distinguer et nommer les bactéries Aspect pratique è bactériologie médicale, biotechnologies, agronomie Aspect fondamental è outil pour étudier l’évolution des êtres vivants Conséquence importante: Les noms des bactéries doivent être représentatifs des liens de parenté entre bactéries. F Science dynamique Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Introduction Aspect pratique: Taxonomie socle de connaissances pour la lutte contre les pathogènes 3 types de mesures pour contrôler les agents pathogènes: Des mesures de quarantaine: besoin d’identification Des mesures d’éradication: besoin d’identification et détection Des procédures de certification: besoin de détection Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Introduction Aspect pratique: Taxonomie socle de connaissances pour la lutte contre les pathogènes Nécessité de méthodes de diagnostic fiables et sensibles permettant d’identifier précisément les organismes de quarantaine. Les enjeux sanitaires et économiques imposent de bien discriminer entre un organisme de quarantaine et un organisme proche, moins dangereux. D’où l’importance de bien connaître la taxonomie des microorganismes. Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Introduction Rappels de bactériologie élémentaire: Obtention de colonies isolées sur milieu gélosé par la méthode dite des « cadrans »: Population d’organismes descendant d’un organisme unique Multiplication asexuée par division binaire. Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Introduction Rappels de bactériologie élémentaire: Définitions: On appelle SOUCHE bactérienne, toutes les cellules provenant d’une colonie en culture pure. Toutes les cellules d’une même souche sont identiques génétiquement. Ce sont des clones. (NB: il faut relativiser cette définition: La répétition d’étapes de culture d’une même souche sur un temps long va conduire à l’accumulation de mutations chez certains descendants de la cellule mère initiale, et conduire à la diversification des génotypes, et éventuellement des phénotypes). Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) Science qui permet de classer les organismes vivants en groupes d’affinité ou taxons. Les taxons sont organisés dans un système hiérarchique L’espèce est l’entité de base Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) La Taxonomie s’oriente autour de 3 axes. a- Classification sensu stricto: Faire des groupes de souches b- Nomenclature c- Identification Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Arrangement des organismes en groupes ou taxons Comment rangez vous ça? Couleur Forme Forme et couleur Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Ø arrangement des organismes en groupes ou taxons selon leur similitude ou leur parenté évolutive Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Caractères utilisés pour classer les êtres vivants génotype phénotype Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Classification à partir de caractères phénotypiques Ü trop grande importance des caractères accessibles ou d’utilité pour l’homme On parle alors de classification artificielle car la classification ne représente pas les liens de parenté entre les individus. Exemples de caractères utilisés dans des classifications artificielles: -Forme: Classification de Cohn (1870): Les bactéries sont regroupées en 6 genres suivant leur formes: Micrococcus (sphérique), Bacterium (bâtonnets courts), Bacillus (long bâtons), Vibrio (bâtons courbes), Spirochaete (spiralés flexibles), Spirillum (spiralés non-flexibles). -Pouvoir pathogène: Encore en 1923, les bactéries phytopathogènes constituaient un taxon à part des autres bactéries. Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Ü Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology (BMSB) compilation et description détaillée de toutes les bactéries décrites ðEdition 1984 : classification phénotypique ð Edition 2001 : classification selon critères génotypiques Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Domaine "Bacteria" Phylum Classification selon le BMSB , 2001 BI Aquificae B II Thermotogae B III Thermodesulfobacteria B IV "Deinococcus - Thermus" BV Chrysiogenetes B VI Chloroflexi B VII Thermomicrobia B VIII Nitrospira B IX Deferribacteres BX Cyanobacteria B XI Chlorobi B XII Proteobacteria* B XIII Firmicutes* B XIV Actinobacteria* B XV Planctomycetes B XVI Chlamydiae B XVII Spirochaetes B XVIII Fibrobacteres B XIX Acidobacteria B XX Bacteroidetes B XXI Fusobacteria B XXII Verrucomicrobia B XXIII Dictyoglomus Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Domaine "Bacteria" Phylum B I Aquificae Classification selon le BMSB , 2001 B II Thermotogae B III Thermodesulfobacteria B IV "Deinococcus - Thermus" BV Chrysiogenetes B VI Chloroflexi B VII Thermomicrobia Domaine "Archae » B VIII Nitrospira B IX Deferribacteres Phylum A I Crenarchaeota BX Cyanobacteria phylum A II Euryarchaeota B XI Chlorobi B XII Proteobacteria* B XIII Firmicutes* B XIV Actinobacteria* B XV Planctomycetes B XVI Chlamydiae B XVII Spirochaetes ancien groupe IV: B XVIII Fibrobacteres " Mendosicutes " B XIX Acidobacteria B XX Bacteroidetes B XXI Fusobacteria B XXII Verrucomicrobia B XXIII Dictyoglomus * La majorité des espèces reconnues appartiennent à ces trois phyla. Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) a- Classification Présentation résumée de la diversité dans le domaine des Bactéries à l’aide de quelques exemples Racine de l’arbre Source: Microbiologie de Prescott, DeBoeck, edition 2017 (ancêtre commun hypothétique) Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) ð Classification selon le BMSB , 2001 En résumé: Domaine : Bacteria 23 Phyla 3 phyla majeurs (majorité des espèces décrites): Proteobacteria majorité des espèces Gram – 5 classes : a, b, g, d, e Firmicutes Gram + à GC% faible Actinobacteria Gram+ à GC% élevé Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) b- Nomenclature Définition: Nomenclature: Ensemble des règles qui président à l’attribution d’un nom à chaque taxon. Les noms doivent être représentatifs des liens de parenté. Système rigoureux, précis et universel u 1930: Commission de la nomenclature et de la taxonomie u 1947: Code International de Nomenclature Bactérienne Validation d’une nomenclature par publication dans Approved List of Bacterial Names International ou Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM) Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) b- Nomenclature Ü Rangs taxonomiques reconnus par le code de la nomenclature Domaine Phylum Classe Ordre Famille Tribu Genre Espèce Entité de base de la classification Sous-espèce Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) b- Nomenclature Domaines Eucaryotes, Eubactéries, Archaebactéries Groupes taxonomiques non- reconnus par le code de la nomenclature Divisions ou Phyla classes Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) b- Nomenclature Divisions infraspécifiques (sans valeur taxonomique reconnue) nom synonyme division basée sur Biovar Biotype propriétés biochimiques et physiologiques spécifiques Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Divisions infraspécifiques (sans valeur taxonomique reconnue) nom synonyme division basée sur Biovar Biotype propriétés biochimiques et physiologiques spécifiques Sérovar Sérotype propriétés antigéniques Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Divisions infraspécifiques (sans valeur taxonomique reconnue) nom synonyme division basée sur Biovar Biotype propriétés biochimiques et physiologiques spécifiques Sérovar Sérotype propriétés antigéniques Pathovar Pathotype pathogénicité sur certains hôtes Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Divisions infraspécifiques (sans valeur taxonomique reconnue) nom synonyme division basée sur Biovar Biotype propriétés biochimiques et physiologiques spécifiques Sérovar Sérotype propriétés antigéniques Pathovar Pathotype pathogénicité sur certains hôtes Phagovar type phagique sensibilité à la lyse par certains phages Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  Divisions infraspécifiques (sans valeur taxonomique reconnue) nom synonyme division basée sur Biovar Biotype propriétés biochimiques et physiologiques spécifiques Sérovar Sérotype propriétés antigéniques Pathovar Pathotype pathogénicité sur certains hôtes Phagovar type phagique sensibilité à la lyse par certains phages Morphovar Morphotype caractères morphologiques Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers. 1. Définition de la Taxonomie (Taxinomie) b- Nomenclature Règles de la nomenclature (d’après Carl Von Linné, 1707- 1778) Système binomial 2 parties en nom latin Genre espèce Ex: Escherichia coli, Enterococcus faecalis E. coli E. faecalis Les noms de genre et d’espèce doivent être écrits en italique. Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Définition de l’espèce chez les Eucaryotes: Ernst Mayr, 1942. espèce = seul rang hiérarchique avec une définition biologique « Species are groups of actually or potentially interbreeding populations, which are reproductively isolated from other such groups ». notion de population notion d'isolement sexuel Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Définition chez les Procaryotes? Reproduction asexuée. La définition de Mayr ne peut donc pas s’appliquer. Reprise des 2 concepts sous-jacents à la définition de Mayr: a- notion de population b- notion d'isolement sexuel Idées directrices pour transposer à la définition de l’espèce bactérienne: a- Ensemble de souches ayant en commun de nombreuses propriétés stables b- qui se différencient de façon significative des autres groupes de souches. Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Etape a- Ensemble de souches ayant en commun de nombreuses propriétés stables La première étape consiste à définir une souche bactérienne de référence caractéristique de l’espèce. Cette souche est appelée souche type Souches déposées dans une collection ò Souches de collection ou souches de référence ATCC American Type Culture Collection (ATCC) DSMZ Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen CIP Collection de l’Institut Pasteur NCIB National Collection of Industrial Bacteria, Aberdeen, Scotland NCTC National Collection of Type Cultures, London, UK CFBP Collection Française de Bactéries Phytopathogènes (à Angers) Etc… Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Ü Dépôt des souches de référence dans une collection bacteria ATCC 484 Order this item Price: $190.00 Number: Organism: Cellulomonas fimi (McBeth and Scales) Bergey et al. Designations: NRS 133 [NCIB 11341; Isolation: soil NCIB 8980; NCTC 7547] Depositors: NR Smith Biosafety 1 Shipped: freeze-dried Level: Growth ATCC medium: 3 Nutrient agar or nutrient broth Conditions: Temperature: 30.0 C Permits/Forms: In addition to the MTA mentioned above, other ATCC and/or regulatory permits may be required for the transfer of this ATCC material. Anyone purchasing ATCC material is ultimately responsible for obtaining the réglementation permits. Please click here for information regarding the specific requirements for shipment to your location. Related Products Type Strain: type strain (type strain) References: 6430: McBeth IG, Scales FM. The destruction of cellulose by bacteria and filamentous fungi. U.S. Dep. Agric. Bur. Plant Ind. Bull. 266: 1-52, 1913. 36887: Skerman VB, et al. Approved lists of bacterial names. Int. J. Syst. Bacteriol. 30: 225- 420, 1980. Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Etape a- Ensemble de souches ayant en commun de nombreuses propriétés stables Repose sur le seul caractère invariant de la cellule bactérienne, le génome Définition de l’espèce génomique ou génomospecies Ø a- % d’hybridation ADN/ADN Ø b- Différence de stabilité thermique DTm observée entre les températures de dénaturation mesurées dans une réaction homologue et dans une réaction hétérologue Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Principe des hybridations ADN/ADN DNA 1 DNA 2 ! DNA/DNA hybrid Duplex hétérologue Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Principe des hybridations ADN/ADN Principe des hybridations ADN/ADN DNA 1 Duplex homologue DNA 2 ! DNA/DNA hybrid Duplex hétérologue Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Souche B inconnue Souche A connue et marquée [ADN non marqué] 1000 à 5000 fois > [ADN marqué] Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Souche B inconnue Souche A connue et marquée [ADN non marqué] 1000 à 5000 fois > [ADN marqué] Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Souche B inconnue Souche A connue et marquée [ADN non marqué] 1000 à 5000 fois > [ADN marqué] Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Témoins à réaliser pour valider l’expérience: 1) Mesure du bruit de fond (H = ADN de hareng) hybridation A* x H Peu d’hétéroduplex A*H formé 2) Mesure du 100% hybridation A* x A (100% d’hybridation théorique) Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Hybridation Radioactivité Valeur en cpm mesurée A* x A Hyb non-spécifique + A*A X 100 % théorique A* x B Hyb non-spécifique + A*B Y A* x H A*H = Hyb non spé. BF % d’hybridation [A x B] = (Y – BF) / (X – BF) X 100 Il s’agit d’un pourcentage d’hybridation relatif (RBR) Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Détermination de la qualité des hybridation par mesure du DTm ØTm ou température de fusion (melting temperature) paramètre déterminant dans la spécificité et la réversibilité de l’hybridation moléculaire température à laquelle la moitié de l’ADN est sous forme monobrin (Suivi de la DO à 260 nm) Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Détermination de la qualité des hybridation par mesure du DTm ØTm ou température de fusion (melting temperature) ADN simple brin 100% 50% Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Détermination de la qualité des hybridation par mesure du DTm DTm = Tm homoduplex - Tm hétéroduplex Nous ne pouvons pas afficher l’image. = mesure de la stabilité de l’ADN hybride formé Méthodes 1) hybridation ADN-ADN classique 2) chauffage du mélange et détermination du % d’hybridation à chaque température 3) courbe du % d'hybridation en fonction de la température Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Détermination de la qualité des hybridation par mesure du DTm A: homoduplex !"#$%&'$%()#*+,- B: heteroduplex."/0"'$%&'"*°1 Taxonomie Bactérienne. L3. Tristan Boureau, Université d’Angers.  2. Définition de l’espèce bactérienne. Hybridation ADN/ADN entre une souche inconnue (B) et une souche type d’espèce (A). Corrélation entre DTm et RBR 0