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Diaporama du Dr. Jacqueline GRANDO.

Cours de BactériologieFaculté de Médecine de Fès

Dr. Sylvestre Tigaud

Laboratoire de Bactériologie

Centre de Biologie Nord

Hôpital de la Croix-Rousse

CHU de LYON

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Structure de la Bactérie

Dr. Sylvestre Tigaud

[email protected]

Tel : +33 4 72 07 18 44

Fax : +33 4 72 07 18 42

Hôpital de la Croix-Rousse

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Microbiologie

• Microbiologie = Biologie des microrganismes ou microbes

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I - Généralités

• Cellules procaryotes

• Capable de se développer dans un environnement adapté– synthèses cellulaires nécessaires à leur croissance et à leur

multiplication

• Parfois elles parasitent des cellules eucaryotes

• Taille variable suivant les espèces– (0,2 à 6 micromètre)

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Comparaison entre

bactérie et cellule

eucaryote

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II - Les enveloppes membrane cytoplasmique

• 1 - La membrane cytoplasmique– entoure le cytoplasme (= C.eucaryote)– trilamellaire phospholopidique + protéines– Barrière osmotique entre la cellule et son environnement– perméases échange par transport actifs– enzymes respiratoires– parfois fixation de flagelles responsables de la mobilité

(hélices protéiques)

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II - Les enveloppes Paroi

• 2 - La paroi Rigide, résistante, perméable

• Composition : PEPTIDOGLYCANE – unique macromolécule– chaînes glucidiques reliées par des chaînons peptidiques– synthèse par des sous-unités du cytoplasme

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MurNac

MurNacMurNac

MurNac

GlcNac MurNacMurNac

MurNac

MurNac

MurNac

chaîne glycanique

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

chaîne secondaire : exemple, Gly-Gly-Gly-Gly-Gly chez staphylocoque

Tétrapeptide(initialement pentapeptide)1 = L-alanine2 = acide D-glutamique3 = acide diaminopimélique4 = D-alanineou L-lysine

GlcNac

GlcNac GlcNac GlcNac

MurNac1

2

3

GlcNac GlcNac

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Staphylococcus aureus peptidoglycane (redrawn from a slide by Hiramatsu, San-Diego ICAAC)

Monomeric precursors Cytoplasmic localisation

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II - Les enveloppes Paroi

• Paroi des Gram +– peptidoglycane seul, très solide

• Paroi des Gram -– espace périplasmique (gel polysaccharidique)– peptidoglycane en couche très mince– membrane externe = LPS (lipopolysaccharide)

qui a un pouvoir toxique (=endotoxine)– porines = protéines de transport

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Paroi Gram Positif

Mb. Cytoplasmique

Peptido-glycane Parietal

-lactamases

PLP

Transportactif

AcidesTeichoique

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Paroi Gram Négatif

Mb. Cytoplasmique

Mb. Externe

Peptido-glycane Parietal

GLP

Porine

-lactamases

PLP

Mg++

Transportactif

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Paroi des bactéries à Gram négatif

- lipopolysaccharide de surface = LPS- porines (protéines) pour le transport - récepteurs phages et bactériocines

Peptidoglycane

Espace périplasmique

Membrane cytoplasmique

Paroi des bactéries à Gram positif

Membrane cytoplasmique

Peptidoglycane avec : - acides teichoïques

Membrane externe avec :

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II - Les enveloppes Paroi

• Paroi des mycobactéries– peptidoglycane recouvert de– lipides externes complexes tels que les acides mycoliques

(70% du poids)

• Bactéries déficientes en paroi: – formes L (action des antibiotiques) – mycoplasmes

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– Enveloppe rigide responsable de :• Forme

– sphériques = cocci

– cylindriques (bâtonnets) = bacilles

– hélicoïdales = spirochètes

• Arrangement ou groupement : dépend du plan de division – chaînes (streptocoques)

– amas (staphylocoques)

– diplocoques (pneumocoques)

– palissades (corynébactéries)

• Coloration : Gram +/- ; Ziehl

II - Les enveloppes Paroi

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Aspect au Gram :Cocci Gram+

Isolés, en diplocoques ou en amas :

Staphylococcus

Micrococcus

Stomatococcus

Isolés, en diplocoques ou en chaînette :

Streptococcus

Enterococcus

Peptostreptococcus

Gemella

Leuconostoc

Pediococcus

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Aspect au Gram :Cocci Gram-

Isolés ou en diplocoques :

Neisseria

Moraxella

Veillonella

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Aspect au Gram :Bacilles Gram+

Gros bacilles à bout carré :

Bacillus

Clostridium

Lactobacillus

Taille moyenne :

Lactobacillus

Corynebacterium

Bifidobacterium

Eubacterium

Propionibacterium

Listeria

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Aspect au Gram :Bacilles Gram+

Petits, en pallissade :

Corynebacterium

Propionibacterium

Listeria

Rhodococcus

Garderella

Filamenteux, branchés :

Propionibacterium

Actinomyces

Nocardia

Streptomyces

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Aspect au Gram :Bacilles Gram-

Taille moyenne, épais :

Enterobacteriaceae

Bacteroides

Prevotella

Fusobacterium

Taille moyenne, fins :

Pseudomonas

Enterobacteriaceae

Bacteroides

Prevotella

Fusobacterium

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Aspect au Gram :Bacilles Gram-

Pleomorphiques, long ou courts, souvent vacuolés :

(Pseudomonas)

(Enterobacteriaceae)

Bacteroides

Fusobacterium

Petits, souvent cocco-bacillaires :

Haemophilus

Acinetobacter

Moraxella

Prevotella

Porphyromonas

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Bacilles Gram-

En forme de virgule :

Vibrio

Campylobacter

Helicobacter

En forme de spirale :

Treponema

Leptospira

Borrelia

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II - Les enveloppes glycocalyx et fimbriae

• 3 - Le glycocalyx

• Présence très fréquente

• Fibres polysaccharidiques qui entourent la bactérie

• Responsable de l’attachement de la bactérie– aux cellules vivantes– à des supports inertes

• 4 - Parfois existence de grosses protéines rigides : fimbriae ou pili (attachement spécifique)

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II - Les enveloppes capsule

• 5 - La capsule

• Constituant inconstant

• Structure : polysaccharides acides

• Empêche la phagocytose (pouvoir pathogène)

• Les Ag capsulaires sont à la base de certains vaccins

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III - Les constituants du contenu bactérien

• 1 - Cytoplasme– Gel colloïdal :

• Eau : 80%• Substances organique et minéral

– ARN • ARN ribosomal : Nombreux ribosomes : 2 sous-unité

– Sous unité 30S : ARNr16S– Sous unité 50S : ARNr 23S

• ARN soluble : ARNm et ARNt

– Pas de mitochondries : les enzymes transporteurs d’électrons sont localisé dans la membrane cytoplasmique

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III - Les constituants du contenu bactérien

• 2 – L’appareil nucléaire– Chromosome unique =ADN (80%)

• ADN bicaténaire (double hélice) circulaire super-enroulé• 3 000 à 6 000 gènes = génotype• Déplié = 1 mm de longueur

• - Enzymes (10%) C’est la machinerie de l’ADN• ADN polymérases (copient des doubles brins d’ADN)• Topoisomérases• ADN gyrases• ARN polymérases

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III - Les constituants du contenu bactérien

• 3 - Plasmides : – non indispensable – réplication autonome indépendante du chromosome– portent des gènes codant des avantages sélectifs

• gènes structuraux (fimbriae)• gènes métaboliques• gènes de production de toxines• gènes de résistances aux antibiotiques,…

– transmission de plasmides • aux cellules filles• à d’autres bactéries, même d’espèces différentes (multiples mécanismes)

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Transmission Verticale d’un gène muté

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Transmission Verticale et Horizontale intra ou inter specifique de plasmide ou

transposon

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IV - Les spores

• Spore = forme de survie de certains bacilles à Gram + (genre Bacillus , genre Clostridium)– métaboliquement inactive et non pathogène– Sporulation dans des conditions défavorables

• Forme végétative : – métaboliquement active et potentiellement pathogène– germination dans des conditions favorables

• Spore = résistance à – la chaleur, – la dessiccation, – aux désinfectants – aux antibiotiques

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Principe de Classification

• On adopte la classification binominale internationale des êtres vivants en Genre et espèce. Par exemple Homo sapiens.– N.B. Genre en italique, avec une majuscule, espèce en

italique sans majuscule. Les noms sont latinisés, donc jamais d’accent.

• La classification utilise traditionnellement la forme, le Gram, l’utilisation de l’oxygène, le métabolisme.

• De plus en plus souvent, Séquençage de l’ARN16S

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cocci

aérobies ou anaérobies facultatifs

groupés en amas

groupés en chaînettes

Microcoques

Staphylocoques

Streptocoques

anaérobies Peptostreptococcus

bacilles

aérobies ou anaérobies facultatifs

avec spores

Corynébactéries Listeria Lactobacilles Nocardia Mycobactéries

Bacillus

anaérobies

sans spores

avec spores Clostridium

sans spores Actinomyces

Classification schématique des principales bactéries à Gram positif

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cocciaérobies

anaérobies

Neisseria

Veillonella

bacilles

aérobies anérobies facultatifs anaérobies microaérophiles

Pseudomonas Salmonella Shigella Klebsiella Proteus Escherichia Yersinia Bordetella Haemophilus Pasteurella Vibrio Bacteroides Fusobacterium Campylobacter Leptospira Borrelia Treponema Mycoplasma

spirochètesaérobies

anaérobies

sans paroi

Classification schématique des principales bactéries à Gram négatif