Chapitre 6 - Caractérisation et classification des microorganismes Flashcards
Quel est un synonyme de taxonomie?
Taxinomie
Donnez la définition de taxonomie.
Établir des groupes naturels d’organismes présentant des caractères communs.
Les groupes taxonomiques sont définis comme des _______ ou ______.
Taxons ou Taxa.
Nommer 2 caractéristiques importante de la hiérarchie des taxons.
- La proportion des caractères communs. Les organismes vont des plus similaires aux moins similaires.
- La hiérarchie non chevauchante : un organisme fait partie d’un seul taxon à un niveau donné de la hiérarchie.
Quels sont les 7 taxons pour une bactérie en ordre.
- Espèce
- Genre
- Famille
- Ordre
- Classe
- Phylum (embranchement)
- Domaine (pour bactérie = Bacteria)
Quel suffixe représente une famille?
-aceae, par exemple Enterobacteriaceae
Quel suffixe représente un ordre?
-ales, par exemple Enterobacteriales
Qu’est ce qu’une famille?
Un regroupement de genres
Combien de classes de protéobactéries y a-t-il? Nomme les.
5 : classe alpha, beta, gamma, delta, epsilon
Combien de domaines existe-t-il? Nomme-les.
3 : Bacteria, Archeae et Eukarya.
Quels sont les 9 taxons pour un mammifère en ordre?
- Espèce
- Genre
- Famille
- Ordre
- Classe
- Embranchement
- Sous-embranchement
- Règne
- Domaine
Quel est l’embranchement du chat?
Vertebrata
Quel est l’ordre du chat
Carnivora
Quel est le sous-embranchement du chat?
Chordata
Quel est le règne du chat?
Animalia
Quel est le domaine du chat?
Eukarya
Quels sont les 3 étapes de la taxonomie?
- Identification
- Nomenclature
- Classification (systématique)
Qu’est ce que l’identification?
La description et la caractérisation de l’organisme.
Qu’est-ce que la nomenclature?
Trouver un nom pour l’organisme
Qu’est-ce que la classification (systématique) ?
Trouver un liens avec ancêtres communs.
- Faire des arrangements et des relations inter-groupes.
Quelle est la définition d’une culture pure?
Culture (population) de microorganismes ou tous les individus ont les mêmes caractéristiques.
Quel est le prérequis à la taxonomie d’une espèce (identification, nomenclature, classification)
Obtention d’une culture pure.
Qu’est ce qu’une souche ou un isolat?
Tous les descendants (sous-cultures) d’une culture pure.
Quelle est la définition d’une espèce?
- C’est un groupe de souches dont les caractéristiques sont (presque) identiques.
- Groupe homogène qui diffère des autres groupes.
Donner un exemple d’une espèce.
Escherichia coli de différents individus (différentes souches)
Quel est le taxon de base?
L’Espèce
Quelle est la définition d’une souche type?
Souche possédant toutes les caractéristiques représentatives de l’espèce ( la 1ere, référence)
Qu’est ce qu’on utilise en terme de référence lorsque l’on trouve une souche différente d’une espèce?
La souche type
Quels sont les 8 critères ou caractères que nous pouvons identifier afin de décrire et de caractériser une espèce?
- Caractères morphologiques
- Composition Biochimique
- Composition physiologique
- Composition Métabolique
- Composition génétique
- Interactions avec l’hôte
- Compositions écologiques
- Composition moléculaires
Quels sont les caractères morphologiques que nous pouvons observer? (5)
Taille, forme, arrangements (chaînes, agrégats, etc)
Structures cellulaires/endospores
Réaction aux colorants (ex. Gram, chez les procaryotes)
Qu’est ce que nous observons en terme de composition chimique? (2)
- Les membranes (Types de lipides, alcools - archae vs eubactéries)
- Parois cellulaires - Polysaccharides, protéines
(peptidoglycane, pseudomuréine, cellulose)
Quel type de paroi cellulaire retrouvons-nous chez les eubactéries?
Peptidoglycane
Quel type de paroi cellulaire retrouvons-nous chez les archaebactéries?
Pseudomuréine
Quel type de paroi cellulaire retrouvons-nous chez les mycètes ou algues?
Cellulose
Quels critères observons-nous lors de l’identification de la composition physiologique? (2)
- Exigences nutritionnelles ( milieu de culture: sources de carbone, facteurs de croissance)
- Conditions d’incubation (Température, O2 ou pas, lumière ou pas)
Quels sont les 2 critères que nous observons lorsque nous identifions une espèce selon la composition métabolique?
- Produits finaux de fermentation (identification et quantités) - pour anaérobie stricte ou aérotolérant
- Enzymes extracellulaires (Protéases, exotoxines, hémolyses)
Quels sont les 3 critères que nous analysons lorsque nous identifions une espèce selon la composition génétique?
- Composition de G+C%
- Nombre de chromosomes (ex. eucaryotes) - varie selon espèce
- Plasmides : taille, nombre, gènes plasmidiques
Comment analysons-nous la composition en G+C% d’une espèce? Méthode? Outils?
Grâce à un spectrophotomètre UV
- Analyse de la DO bicaténaire (2) vs monocaténaire (1)
- Nous chauffons afin de faire séparer les brins
Qu’est ce que la température de fusion (Tm)?
La température pour laquelle 50% de l’ADN se retrouve sous la forme simple brin.
Vrai ou faux: Plus le G+C% augmente, plus la Tm diminue?
Faux. Plus le G+C% augmente, plus la Tm augmente.
Si bcp de G+C%, il est plus difficile de séparer les brins d’ADN.
Quel est le G+C% des plantes et animaux?
30-50%
Quel est le G+C% des microorganismes?
25-80%
Vrai ou faux: Le G+C% est une valeur typique de l’espèce et exclusive.
Faux. Le G+C% est une valeur typique de l’espèce mais n’est pas exclusive à l’espèce.
Vrai ou faux: Les valeurs de G+C% intra-genre sont très similaires.
Vrai
Quels sont les 3 critères que nous observons lorsque nous identifions les interactions de l’espèce avec l’hôte?
- Pathogénicité
- Capacité de provoquer une maladie chez différents hôtes. - spécificité de l’hôte (VIH, influenza)
- Symbiose (plantes, poisson, etc.)
Quels sont les critères de l’identification de la provenance écologique de l’espèce? (2)
- Habitats (d’où l’avons-nous isolé?)
2. Niche écologique, rôle dans les cycles de la matière
Quels sont les manière d’identifier la composition moléculaire d’une espèce? (2)
- Comparaison de séquences
2. Hybridations ADN-ADN - complémentarité des séquences d’ADN chromosomiques.
Comment comparons-nous les séquences moléculaires lors de l’idenfification d’une espèce? (4)
- Gènes conservés
- Protéines conservées
- Séquences signatures (Analyse bio-informatiques)
- Homologie des séquences (avec organisme apparentés)
Comment fonctionne l’hybridation ADN-ADN?
Nous identifions la complémentarité des séquences d’ADN chromosomiques entre espèces.
Plus l’hybridation et forte, plus les espèces sont apparentées.
Quel pourcentage de complémentarité ADN-ADN ont des espèces apparentées?
Même espèce ou espèces apparentées = au dessus de 80% d’appariement.
Quel est le critère pour pouvoir nommer une espèce?
Si nous avons identifié une nouvelle espèce qui possède un nombre élevé de caractéristiques différentes des autres espèces connues, nous pouvons lui donner un nom.
Qui attribut des noms aux nouvelles espèces?
Le comité international de systématique des Procaryotes/microorganismes eucaryotes.
Qui est le scientifique ayant mit de l’avant la méthode de nomenclature?
Carl von Linné
Comment appelle-t-on la nomenclature de Carl von Linné et à quels organismes s’applique-t-elle?
Nomenclature linnéenne et elle s’applique à tous les organismes.
Quel genre de nomenclature est la nomenclature linnéenne?
Nomenclature binomiale : Italique ou souligné.
Que représente le premier mot dans la nomenclature linnéenne? taxon? Majuscule minuscule? Langue?
Il représente un descriptif ou un découvreur. (mais plus maintenant, les découvreurs sont plus autorisés)
Le genre, 1er lettre majuscule en Latin ou Grec.
Donner des exemples de premier mot dans la nomenclature linnéenne. (5)
- Bacillus - forme de la cellule
- Lactococus - retrouvé dans le lait, produit acide lactique
- Pyrococcus - température de croissance élevée
- Pasteurella - découvreur
- Neisseria - découvreur
Que représente le 2e mot dans la nomenclature linnéenne? taxon? Majuscule minuscule? Langue?
Il représente un descriptif également.
L’espèce, 1ere lettre minuscule en Latin ou Grec.
Donner 3 exemples du 2e mot dans la nomenclature linnéenne.
- Neisseria gonorrhoeae
- Mycobacterium tuberculosis (Champignons, mycètes)
- Pyrococcus abyssi (rondes et T de croissance élevée)
Description du Clostridium lavalense. (PQ ont-ils choisi ce nom?)
Clostridum = Écosystème intestinal lavalense = Terme latin pour Université Laval ou elle a été découverte.
Quelle est la définition de la classification des espèce?
Arrangement en groupes et relations intergroupes
Comment classifiquons-nous des espèces? (2)
- Selon les caractères communs
2. liens évolutifs
Qu’est ce que la classification naturelle?
Au début, nous classifions selon la nature biologique des organismes (selon l’anatomie)
ex. Plantes vs Animaux
Qu’est ce que la classification phénétique? Selon quoi classifions-nous les espèces? exemples.
Selon les similarités des caractères phénotypiques.
ex. Morphologiques, métaboliques, génétiques, etc.
Définition de la classification numérique? (2)
- Comparaison de plusieurs organismes, 2 par 2, nombre de caractères: minimum 50
- Déterminer coefficients d’appariement
Quel est le nombre minimum de caractères qu’il faut évaluer pour effectuer une classification numérique?
50
Comment déterminer le coefficient d’appariement ou % de similarité en classification numérique?
% de similarité = %S = (Nb caractères similaires/ Nb caractères totaux) x 100
Comment représentons-nous une classification?
À l’aide de Dendogrammes
Quelles est la limite à la méthode de classification numérique?
- La pondération des caractères qui est uniforme
- La pertinence biologique est donc non équivalente
- La présence vs absence du caractère = 0 ou 1 peu importe l’importance du caractère chez une espèce vs la non-importance du caractère chez une autre espèce.
ex. Présence de capsule vs similarité fonctionnelle de l’ADN polymérase (les 2 auraient la même valeur malgré différence en pertinence biologique)
Comment classifions-nous des espèces selon la phylogénétique? (4)
- Relations évolutives probables
- Comparaison des séquences de gènes/protéines conservées
- Mutations = au hasard
- Gène ARN ribosomal
Que signifie la phylogénétique?
Race, génèse/origine.
Comment déterminons-nous s’il y des relations évolutives probables entre des espèces? (2)
- Ancêtre communs
2. Comparaison d’espèces distantes
Pourquoi est-il difficile d’effectuer la phylogénétique en déterminant les relations évolutives probables avec les procaryotes?
Car les fossiles utiles des procaryotes sont très rares.
Comment effectuons-nous la comparaison de séquences de gènes/protéines conservées?
Grâce à une chronomètre moléculaire
De quelle manière se font les mutations?
Au hasard
Comment déterminons-nous l’effet d’une mutation sur l’espèce?
Si l’effet a été neutre ou + , la mutation a été conservée.
On peut estimer la distance entre 2 espèces en comparant les séquences conservées et la répartition des mutations (gènes).
Comment effectuons-nous la phylogénétique à l’aide de l’ARN ribosomal? (2)
- Les régions conservées de l’ARNr = essentielles à la fonction
- Les régions variables : Mutations = n’altèrent pas la fonction car celles causant maladies mortelles n’existent plus.
Le nombre de différences est proportionnel au temps depuis la divergence d’un ancêtre commun.
Vrai ou faux: Le nombre de différences dans le gène ARNr est proportionnel au temps depuis la divergence d’un ancêtre commun.
Vrai
Que représentent les noeuds dans la classification?
Nœuds: Événements de divergence
Comment mesurons-nous la longueur des branches?
La longueur des branches est proportionnelle aux nombres de changement moléculaires. (entre 2 espèces)
Qu’utilisons-nous comme outil afin de faire la classification phylogénétique?
Des outils bio-informatiques, classifications extrêmement utiles
Caractéristiques des outils bio-informatiques (2)
- Nous permettent de voir la disponibilité des séquences génomiques
- Sont en développement constant
Quelle est la méthode de classification contemporaine?
La méthode polyphasique
Comment fonctionne la méthode de classification polyphasique? Quelles données rapporte-elle?
Elle prend des informations phénétiques et phylogénétiques
Quels sont les avantages de la méthode polyphasique de classification? (2)
- Plus complète
2. Remaniements continus
Vrai ou faux: Il y a maintenant une réévaluation de la notion d’espèce.
Vrai. Surtout chez les procaryotes, il y a une réévaluation de la notion d’espèce.
ex. % d’identité des séquences génomiques.
Quelle a été la découverte de Linnaeus pour la classification des microorganismes (1753)?
2 règnes : Animaux et Plantes, selon l’anatomie
Quelle a été la découverte de Haeckel pour la classification des microorganismes (1865)?
Il ajoute le 3e règne : les protistes (levures, protozoaires, algues)
Quelle a été la découverte de Whittaker pour la classification des microorganismes (1969)?
Avec la découverte des structures fines des microorganismes, Whittaker a pu classifier les espèces EN 5 RÈGNES selon leur :
NUTRITION ET ORGANISATION CELLULAIRE
- ex. Photosynthèse, absorption (soluble) ou ingestion (solide)
- ex. Eucaryotes vs procaryotes
- ex. Unicellulaires vs pluricellulaires
Quelle était la théorie de Whittaker sur l’évolution de 5 règnes?
L’évolution avait été originelle et unidirectionnelle.
ex. Bactéries ont donné naissance aux protozoaires qui ont donné naissance aux plantes et animaux, etc.
Quelle a été la découverte et approche de Woese pour la classification des microorganismes? (1977)
Il a utilisé une approche phylogénétique (ARNr) - relation existante entre ses gènes, comparaison des séquences des gènes ribosomaux.
- Découverte de 3 domaines: Eukarya, bacteria et Archaea
- Bacteria et Archaea faisant partie des protocaryotes
Pourquoi est-ce que les Archaea et les Eukarya aurait des caractéristiques communes?
Parce qu’ils auraient eu un ancêtre commun pendant une longue période de temps avant l’événement de divergence.
Quel organisme serait l’ancêtre commun des 3 domaines du vivant? (Bacteria, Archaea, Eukarya)
LUCA, confirmé par des études biochimiques.
Quelles sont les caractéristiques des organites : mitochondries et chloroplastes? (3)
- Autoréplicatives (propre matériel génétique)
- Chromosomes circulaires, uniques
- Possèdent Gènes ARNr
À quel domaine sont apparentés les organites : mitochondries et chloroplastes, selon leur caractéristiques?
Ils sont apparentés aux eubactéries.
Quelle théorie explique l’orgine des organites?
La théorie de l’endosymbiose
Expliquer la théorie de l’endosymbiose
- Une bactérie à métabolisme respiratoire aurait été ingérée par un eucaryote ancestral (ou archée anaérobique) , menant à la mitochondrie
- Une cyanobactérie photosynthétique aurait été ingérée par un eucaryote ancestral (ou archée anaérobique), menant au chloroplaste
Nommer les ancêtres des mitochondries et chloroplastes.
Bactéries = mitochondries , ancêtre = Rickettsia Cyanobactéries = chloroplastes, ancêtre = Prochloron
Vrai ou faux: il y a des endosymbioses récentes et multiples.
Vrai
Donner un exemple d’endosybiose récente.
Cyanophora paradoxa qui a donné place au peptidoglycane.
