drouet emmanuel p02
Post on 06-Jan-2016
21 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
Le monde Microbien : Partie 2 :La vie des microbes
Professeur Emmanuel DROUETAnne universitaire 2010/2011
Universit Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits rservs.
UE Pharmacie - Microbiologie
-
Chapitre 5 : La cellule microbienne
Gnralits Paroi bactrienne et membranes Cas particulier des archbactries La cellule eucaryote
-
Les structures bactriennes
Membrane cytoplasmique
Matriel gntique
Ribosomes
Cytoplasme
Paroi cellulaire
Capsule
Flagelles
Pilis
Pilis sexuels
Barrire permable, slective, transport des lments nutritifs (permase), localisation de plusieurs processus mtaboliques
Un seul chromosome ADN form de deux brins dADN
Localisation cytoplasmique Synthse protique
Localisation du matriel gntique, rplication de lADN, ribosome synthse protique
Protection de la membrane cytoplasmique Proprits antigniques Proprits structurales
Rsistance la phagocytose Mobilit Adhsion aux muqueuses (cellules) Transfert de matriel gntique
Capsule
Paroi
Membrane
Inclusion
Plasmide
Corpusculebasal
Msosome
Flagelle
Chromosome Pilus ou Fimbrie
Capsule
Paroi
Membrane
Inclusion
Plasmide
Corpusculebasal
Msosome
Flagelle
Chromosome Pilus ou Fimbrie
-
La paroi bactrienneLa coloration de Gram
LPS
Riche en lipides
Bactries Gram+
Bactries Gram-
-
Coloration de GramLes bactries Gram-ngatif (ou Gram ngatives)
Les bactries Gram-positif (ou Gram positives)
Bacillus subtilis Escherichia coli
-
Paroi des bactries Gram versus Gram +
Paroi paisse
Composant majeur : peptidoglycane ou murine plusieurs couches
-
Paroi des bactries Gram versus Gram +
Paroi fine : peptidoglycane beaucoup plus fin
Structure particulire : la membrane externe (situe lextrieur de la paroi)
Structure deux feuillets Feuillet externe : LIPOPOLYSACCHARIDE ou LPS ou ENDOTOXINE
-
Les pili
Pilis communs = fimbriae (frange)
courtsRle dans ladhsion = facteur de virulenceCods par le chromosome ou les plasmides
Pilis sexuelsPlus longsRle dans lchange dADN (plasmide)Cods par des plasmides
-
Les flagelles
-
Pouvoir pathogne des bactries
Pouvoir de colonisation et de multiplication (pili, flagelles)
Pouvoir toxinogneBactries Gram-positif
Rsistance la phagocytose(capsule)
-
La cellule eucaryote
Organismes eucaryotes unicellulaires: PROTISTES
Etapes cls de leur origine :
- Lincroyable symbiose : acquisition de certains organites par endosymbiose
- Apparition dune surface cellulaire flexible,
- Apparition dune enveloppe cellulaire,
- Apparition de vsicules digestives,
- Symbiose = Vie en commun de deux organismes diffrents ou symbiontes- Endosymbiose = Vie dun organisme lintrieur dune cellule dans une association stable et souvent symbiotique
-
Tous les PROTISTES sont des Eucaryotes et ont volu a partir des Procaryotes
Schma de lorigine de la cellule Eucaryote: thorie symbionte
1. Une grosse cellule amibode procaryote incapable de respirer, phagocyte de petites cellules procaryotes arobies, capables de transformer le glucose en CO2 + H2O.
2. Les petites cellules continuent de fonctionner lintrieur de leur prdateur : symbiose mutualiste .
3. Celles-ci se spcialisent et avec le temps deviennent des mitochondries grand rendez-vous de lhistoire
4. Nouvelle incorporation de cellules procaryotes, capables de photosynthse (proches des cyanobactries actuelles) chloroplastes des cellules vgtales.
-
- Apparition dune surface cellulaire flexible
- Perte de la paroi cellulaire solide de la cel. procaryote
- Apparition dune surface cellulaire souple : membrane plasmique
- Taille microscopique de la cellule : les invaginations accroissent la surface cellulaire
Permet les changes de matriaux avec lenvironnement
Permet la nutrition par endocytose (inclusion de particules)
-
- Aide la cellule survivre dans des environnement aquatiques hypo-osmotiques.
- Potentiel hydrique infrieur celui de leur environnement en eau douce : prennent constamment de leau par osmose ncessit dliminer leau en excs.
- Apparition de systmes de rgulation osmotique flexible vacuole contractile.
Exemple de la Paramcie
-
Ingestion de particules de nourriture solides : digestion a lintrieur de vacuoles alimentaires responsables la nutrition et de lexcrtion
- Apparition de vacuoles nutritives.
Exemple de la Paramcie ingrant des levures.
Htrotrophie par ingestion
-
Au total : Cellule des Protistes : totipotente (multipotente)
Une cellule unique remplit elle seule toutes les fonctions vitales :
nutrition, respiration, excrtion, locomotion, rgulation osmotique, reproduction.
-
Trs grande diversit : varit des plans dorganisation Classification en trois phylums, base fondamentalement sur leur locomotion (cils, flagelles, pseudopodes).
Mode de vie trs vari : Organismes libres, symbiotes, parasites Intrt de nombreux protistes en pathologie humaine et vtrinaire.
-
Phylums SS Phylum, Caractristiques
Exemples
Flagelles et/ou pseudopodesSARCO-MASTIGOPHORA
Sarcodina : pseudopodesMastigophora : flagelles
Amibes
GiardiaTrypanosome
Cils, 2 noyaux CILIOPHORA
Cilis holotriches Paramcie
Pas de locomotion complexe apicalAPICOMPLEXA
Sporozoareproduction sexue
Plasmodium
Classification des protistes
-
Exemple type de Protozoaire Sarcodina : Entamoeba histolytica , amibe pathogne pour lhomme
noyau
Vacuoles digestives
Membrane plasmique
Vacuoles pulsatiles
Cytoplasme : cytosquelette
Taille : 30 40 M
-
Exemple de Protozoaire flagell (tube digestif) Mastigophora Giardia intestinalis, pathogne pour lhomme
Forme vgtative : microscopie balayage
Forme vgtative
Kyste : forme de rsistance
-
Exemple de Protozoaire flagell (sang) Mastigophora :Trypanosoma brucei : Maladie du Sommeil
sang
Vecteur : Glossine ou Mouche Ts-ts
-
Plasmodium falciparum: un des agents du paludisme humain.
- Transmis par piqre dun moustique infect (2-6).
- Homme : cycle hpatique (8-9) puis sanguin : GR (10).
- 5 000 cas imports en France /an
- La plus grande endmie parasitaire au plan mondial : 2-3 millions de morts/an (jeunes enfants)
APICOMPLEXA, Sporozoa. Cycles asexu et sexu
Homme
Anophle
-
Champignons levuriformes
Paroi cellulaire entourant la membrane plasmique et protgeant la levure des agressions physico-chimiques du milieu extrieur.
Membrane cytoplasmique compose principalement de phospholipides double couche (partie hydrophile l'extrieur et partie lipophile l'intrieur). Elle contient aussi de nombreux complexes protiques intrinsques et extrinsques dont les rles sont varis, par exemple des enzymes appeles protases mnent les transports de substances du milieu extrieur vers le milieu intracellulaire et/ou inversement avec ou non transformation du substrat durant le passage.
Noyau contenant l'information gntique du gnome chromosomique de la levure. Mitochondries jouant un rle important dans la respiration arobie de la levure et la production dATP.
Candida albicans
-
Matriel gntique des levures
Chromosomes : les levures sont des organismes eucaryotes et possdent un noyau avec des chromosomes linaires. Chez les saccharomyces, les chromosomes sont au nombre de 16 simples ou 16 paires selon la forme haplode ou diplode de la cellule. Il existe des gnes de structure information continue comme chez les bactries et des gnes information discontinue (introns et exons) comme chez les organismes suprieurs. Par ailleurs, les gnes de rgulation sont spcifiques des levures.
Plasmides : ct des chromosomes, il existe dans le noyau des petites molcules dADN circulaire d'environ 6 000 paires de bases, les plasmides, prsents entre 50 et 100 exemplaires par cellule. Ces plasmides sont autorplicables et autotransfrables sans affecter la viabilit de la cellule. Ils portent l'information gntique de quelques caractres non essentiels la viabilit de la levure. Ils ont un rle considrable dans toutes les oprations de gnie gntique.
ADN mitochondrial : chaque mitochondrie renferme plusieurs molcules circulaires d'ADN qui portent l'information de certaines enzymes de la chane respiratoire.
-
Reproduction sexue
Les ascomyctes (Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans) qui se reproduisent par un processus sexu dans un asque rsultant de la transformation d'une cellule aprs miose.
Les basidiomyctes (Cryptococcus) qui ralisent une reproduction sexue avec formation de basidiospores sur une baside.
-
Chapitre 6 : Le mode de vie des bactries
Notion de croissance bactrienne Les paramtres de la croissance Exigence des bactries
Sexualit des bactries
-
Croissance et division cellulaire
-
Croissance et reproduction
1. La croissance bactrienne consiste en une augmentation de la masse et de ses parties constituantes
2. Masse = croissance
3. Parties constituantes = reproduction
-
Nutrition et croissance bactrienne
Macromolcules
Molcules plus simples
Dgradation
transformation
Enzymes extracellulaires
Enzymes endocellulaires
Molcules plus simples
Besoins nutritionnels
-
Conditions de croissance
Energie Lumineuse (espces photosynthtiques) Chimique (espces chimiotrophes)
Eau Conditions physicochimiques
Temprature pH Oxygne
-
Exigences nutritives
Prototrophe : peut synthtiser tous ces constituant sur un milieu minimum ex : E. Coli Auxotrophe vis--vis dune substance : a besoin dun nutriment donn pour sa croissance
Sources de carboneAutotrophe : CO2 (dvpt en milieu minral)Htrotrophe : compos organique
-
Milieux de culture
Utilise pour des culture monomicrobiennesLes bactries peuvent se dplacer librement
par diffusionou par locomotion
Formation dun trouble
1) Culture en milieu liquide
Les bactries donnent naissance une population de bactries formant une colonie, chaque colonie est un clone
2) Culture en milieu solide (agarose)
-
Etude dynamique de la croissance
-
Croissance de bactries exigeantes
Aspect des colonies
colonies hmolytiques
Milieu enrichi au sang
Culture sur glose chocolat
Haemophilus influenzae
-
Croissance de bactries exigeantesStreptocoques bta-hmolytiques
Streptocoques alpha-hmolytiques
Streptococcus pneumoniae
Streptococcus pneumoniae(souche mucode)
-
Transfert de matriel gntique
Mcanismes conduisant au transfert dune information gntique dans une bactrie sous la forme dun fragment dADN dune autre origine: Transformation Conjugaison Transduction
-
Transfert de matriel gntiqueTransformation
Transfert dADN libre (bicatnaire, 5.106 daltons), en solution, entre 2 bactriesTransfert naturel (actif et spcifique) ou artificiel (transfert passif et non spcifique)
Naturelle(tat de comptence)
Bacillus subtilisHaemophilus influenzaeStreptococcus pneumoniaeNeisseria
Induite(traitement chimique)
Escherichia coli
-
Transfert de matriel gntiqueConjugaison
Transfert de matriel gntique (total ou partiel) sens unique entre une bactrie mle (F+) et Une bactrie femelle (F-)
Prsence du plasmide F: synthse de pili sexuels
-
Transfert de matriel gntiqueTransduction
Transfert de gnes bactriens dune bactrie donatrice vers une bactrie rceptricePar lintermdiaire dun bactriophage ouphage transducteur)
Transduction gnralise ou non spcifique
(nimporte quelle rgion dun chromosome bactrien
Transduction spcialise ou spcifique
-
Chapitre 7 : Gntique microbienne et gnomique
Bactries Le gnome est constitu dADN:
chromosomique et extra-chromosomique (plasmidique)
Virus Le gnome peut tre soit de lADN soit de
lARN
-
Chromosome (1 chromosome/bactrie) Plasmide (100 1000 copies/bactries) (applications en clonage molculaire)
Chromosome Plasmide
Membrane Plasmique
Cytoplasme
Paroipeptidoglycane
Membrane externe
-
Echanges gntiques et apparition de la rsistance aux antibiotiques
Ce mcanisme peut tre transmis d'autres bactries vivant dans le voisinage d'une bactrie rsistante
-
Ce mcanisme est hrditaire : une bactrie le transmet sa descendance.
C'est ainsi que des bactries qui vivent sur notre corps (commensales) deviennent elles aussi rsistantes.
Gne de rsistance: transposonsLes transposons sont des lments gntiques mobiles (cf squences dinsertion) codant pour des fonctions qui vont confrer la bactrie qui les porte, un phnotype particulier (ex une rsistance un antibiotique)
-
Les gnomes viraux
Le gnome des virus est constitu dun seul typedacide nuclique : de lADN ou de lARN, soit sousforme monocatnaire ou bicatnaire, soit linaire oucirculaire, soit en une seule molcule ou en plusieurssegments.
Le gnome viral est haplode cest dire quil nexistequune seule copie de chaque gne lexception dugnome des rtrovirus qui contient deux molculesidentiques dARN (gnome diplode).
Selon la taille du gnome le nombre de gnes peutaller de 4 plus de 200 gnes codant pour autant deprotines. Celles-ci sont des protines structuralesconstitutives du virus et des protines nonstructurales qui interviendront lors du cycle demultiplication intracellulaire du virus mais ne sontpas incorpores dans le virion.
-
Virus ADN : gnome gnralement bicatnaire (sf les Parvoviridae). La taille du gnome schelonne entre 3,2 kpb pour le virus de lhpatite B (VHB) 375 kpb pour les Poxvirus des insectes.
Il est gnralement linaire mais il y a des exceptions: par exemple celui du VHB, est circulaire et partiellement bicatnaire .
La constitution des gnomes de grande taille est complexe: certains contiennent des squences rptitives, internes ou aux extrmits du gnome, des rgions codantes appeles cadres de lecture ouverts (ORF soit Open Reading Frame) et des rgions non codantes qui interviendront dans le droulement du cycle de rplication.
Enfin certains gnomes sous la forme circulaire ont la capacit de sintgrer dans le gnome de la cellule hte ( VHB, virus Epstein-Barr).
Les virus ARN: gnome gnralementmonocatnaire (sf les Reoviridae). La tailledu gnome varie de 1,7 kb (3,5 kb pour lacoliphage) 27 kb pour les Roviridae.
LARN est habituellement linaire. Certainsvirus ont un gnome segment comme lesOrthomyxoviridae (virus de la grippe) 7 ou8 fragments ou les Bunyaviridae 3segments. Cette structure fragmente delARN favorise les recombinaisons etrassortiments gntiques entre dessouches diffrentes: consquences surlpidmiologie dune infection par exemplecelle de la grippe.
Sur le plan structural, les gnomes linaireset monocatnaires diffrent entre eux parleurs extrmits 5 et 3. Lextrmit 5 peuttre soit libre soit coiffe ou lie uneprotine. Lextrmit 3 peut tre soit libresoit polyadnyle. Comme dans les virus ADN, certains contiennent des squencesrptitives, des rgions codantes et noncodantes.
Virus ADN Virus ARN
-
Polarit des gnomes virus ARN
LARN viral simple brin se prsente sous forme soit dARN de polarit positive (ARN+) soit dARN de polarit ngative (ARN-).
LARN+ a le mme sens quun ARNm, il se comporte comme un messager et peut tre traduit directement en protines virales par la cellule. Dans ce cas le gnome viral est directement infectieux.
LARN-, de polarit anti-messager doit tre transcrit au pralable en ARNm par une ARN polymrase associe au virion. Dans ce cas le gnome nest pas directement infectieux.
-
ARN viral +
Traduction Rplication
Polyprotine ARN -
Clivage Rplication(Protases) (ARNpolARNdep)
Protines ARN +virales
Nuclocapside
Rplication
ARN + ( = messager)
Traduction Rplication(ARNpolARNdep)
Protines ARN -virales( dont transcriptase)
Nuclocapside
ARN viral -
DEUX STRATEGIES POUR LA REPLICATION DES VIRUS A ARN( ARN + = poliovirus; ARN - = influenzavirus )
+ transcriptase
-
Variabilit gntique des virus
Nature et gnration des virus mutants Fidlit des enzymes de rplication virale Processivit des enzymes de rplication virale
Slection et capacit rplicative des virus mutants
-
Exemple de virus hautement variable : Le VIH
Le virus du SIDA prsente une incroyable variabilit gntique. Cet art de se transformer volont lui permet de se maintenir et dchapper nos dfenses immunitaires
Il existe deux types principaux : le VIH1 et le VIH2 VIH-1 PANDEMIQUE (Groupe M ( majority ) Groupe N
( non M /non O , Cameroun) Groupe O ( outlier , Cameroun, Gabon, Guine Eq.
VIH-2: NON PANDEMIQUE
-
Groupe Majeur M
A CB D FE G H I J
Dix sous-types gntiquement proches, mais distincts Ces sous-groupes se sont crs avec la progression de lpidmie travers le monde. Leur distribution varie en fonction des rgions
-
Groupe Majeur M
A CB D FE G H I J
Europe et Amrique du Nord
-
Groupe Majeur M
A CB D FE G H I J
Europe et Amrique du Nord Afrique
-
La variabilit du VIH ne sarrte pas l
Alors que le virus se rplique chez le malade, des erreurs de copie ont lieu (une mutation par copie)
Ces erreurs conduisent la gense de variants dautant plus nombreux que la rplication virale est intense (environ mille milliards de virus infectent une seule personne)
-
Groupe Majeur M
A CB D FE G H I J
Europe et Amrique du Nord
B1B2
B3B4
B5
B6B7
B8B9
B10
BnB
BB
B
-
Notion de quasi-espces
Ces milliards de virus ont tous un petit quelque chose de diffrent du une erreur de copie
Il sen trouvera un pour rsister aux attaques du systme immunitaire et/ou au traitement
-
Groupe Majeur M
A CB D FE G H I J
Europe et Amrique du Nord
B1B2
B3B4
B5
B6B7
B8B9
B10
BnB
BB
B
-
Echappement vis--vis des anticorps neutralisants: Le virus chappe la rponse humorale en gnrant de nouveaux variants non reconnus par les anticorps initiaux
Source de copies futures (chappement viral)
-
Divergence des souches de VIH
Grippe saisonnire 1996 Divergence du VIH chez un seul sujet infect 6 ans PI
Cohorte de sujets infects VIH1991
Ensemble de sujets infects VIH(Congo 1997)
-
Cassures Glissements
Types TypeA TypesAetB
Mcanismes Rassortimentdegnes(virusanimaux)ChangementsmajeursdesgnesdeNAetHA
MutationsponctuellesDrivesantigniquesprogressives
Modificationsantigniques Majeures Mineures
Consquences
Taxonomiques ApparitiondenouveauxsoustypesA
Apparitiondenouveauxvariants
Immunitaires PasoupeudimmunitcroiseentredeuxsoustypesA
Immunitcroiseentredeuxvariantsconscutifs
pidmiologiques Pandmies pidmiesannuelles
Les Variations Antigniques des Virus Influenza Humains
-
pidmiologie de la Grippe
-
L'ensemble de ce document relve des lgislations franaise et internationale sur le droit d'auteuret la proprit intellectuelle. Tous les droits de reproduction de tout ou partie sont rservs pour lestextes ainsi que pour l'ensemble des documents iconographiques, photographiques, vidos etsonores.
Ce document est interdit la vente ou la location. Sa diffusion, duplication, mise disposition dupublic (sous quelque forme ou support que ce soit), mise en rseau, partielles ou totales, sontstrictement rserves luniversit Joseph Fourier de Grenoble.
Lutilisation de ce document est strictement rserve lusage priv des tudiants inscrits en 1reanne de Mdecine ou de Pharmacie de lUniversit Joseph Fourier de Grenoble, et non destine une utilisation collective, gratuite ou payante.
Mentions lgales
Ce document a t ralis par la Cellule TICE de la Facult de Mdecine et de Pharmacie de Grenoble(Universit Joseph Fourier Grenoble 1)
top related