Croissance bactérienne Flashcards
Qu’est ce qu’est la croissance bactérienne?
Il s’agit de l’augmentation de la taille de la population bactérienne. On parle essentiellement de la population en croissance
Lorsque la population bactérienne subit une croissance, de quoi parle-t-on?
De reproduction
Combien de cellules filles donnent une cellule mère?
2 cellules filles
Quel est le type de reproduction des bactéries?
Il s’agit d’une reproduction asexuée
L’ADN de la cellule mère est-il identique à celui de la cellule fille?
Oui
Comment se passe la fission binaire transverse (scissiparité)?
Il y’a formation d’un septum transversal à l’axe longitudinal pour les bacilles ou au niveau de l’équateur pour les cocci
Chez quelles bactéries la scissiparité est un mécanisme de division fréquent?
- Escherichia coli
- Bacillus subtilis
- Enterococcus faecalis
Quelles sont les bactéries qui se divisent par bourgeonnement?
- Rhodopseudomonas acidophila
- Hyphomicrobium vulgare
Comment se fait la division cellulaire par exospore? Exemple d’un organisme?
Certaines cellules filamenteuses, comme les streptomyces, vont former de longs filaments multinucléés pour finalement se diviser en spore mononucléées à l’extrémité des hyphes plus petites
Quel est l’avantage de la formation d’exospore?
l’avantage est que les spores vont se disperser facilement dans l’environnement à l’image des spores formées par les champignons filamenteux
Comment se fait la fragmentation d’hypes?
On part de cellules filamenteuses pour donner plusieurs cellules plus petites
Microorganisme qui utilise ce type de division cellulaire?
Nocardia
Quelle est la différence entre la fragmentation d’hyphes et la formation d’exospore?
La fragmentation d’hyphes est la division de la cellule filamenteuse en plusieurs petites cellules plus petites alors que la formation d’exospore se passe à l’extrémité des hypes
Quelle est l’étape préliminaire à la formation du septum?
Il s’agit de la duplication du chromosome
Que se passe-t-il si on bloque la duplication du chromosome?
Inhibition de la formation du septum
Quelles sont les 4 étapes de la formation du septum?
1) Invagination de la membrane cytoplasmique
2) Croissance du peptidoglycane dans l’invagination de la membrane.
3) Cloisonnement des cytoplasmes
4) Séparation des 2 cellules filles (terminaison de la synthèse de nouvelle paroi au septum)
Pourquoi se demande-t-on comment se passe la ségrégation des chromosomes dans les cellules filles?
Parce qu’il y’a absence d’appareil mitotique qu’on retrouve chez les eucaryotes et qui contient le mésosome
À quoi sert le mésosome dans l’appareil mitotique?
Il s’agit d’un site d’attachement des chromosomes + la croissance de la membrane cytoplasmique s’effectue entre les mésosomes.
Comment se fait la ségrégation des chromosomes au sein d’une bactérie?
Lorsque la masse d’initiation de la réplication est atteinte, l’initiation de la réplication peut commencer. Lors de la réplication, il y’a ségrégation des origines. En même temps, il y’a une élongation cellulaire jusqua que la cellule atteint une masse critique qui provoque la mise en place du septum
Quel est le rôle des protéines ParA et ParB?
Les Protéines ParA et ParB travaillent de concert pour engager la migration des chromosomes vers les pôles cellulaires. ParA est une protéine capable de polymériser et créer des filaments alors que ParB reconnait des séquences spécifiques parS sur les chromosomes en réplication près de l’origine. L’intéraction entre le filament ParA et le complexe ParB/parS créer la dépolymérisation de la protéine ParA et tire le nouveau chromosome vers le pôle opposé de la cellule.
Quel est l’impact de l’alération des gènes ParA et ParB?
Le partage du matériel génétique ne se fait pas
Quelles sont les 4 étapes de la septation?
1) La sélection du site de formation du septum
2) L’assemblage de l’anneau Z qui est constitué de la protéine FtsZ
3) L’assemblage de la machinerie de synthèse de la paroi
4) la constriction de l’anneau Z et la formation du septum
Quel est le mécanisme qui empêche la formation de l’anneau Z avant la ségrégation des chromosomes?
L’occlusion du nucléoïde
Comme se passe l’occlusion du nucléoïde?
L’occlusion du nucléoïde se passe grâce à la protéine SlmA. Cette protéine se trouve près des origines de réplications du chromosome + son but est d’inhiber la polymérisation de FtsZ. Lorsque le chromosome bouge, SlmA bouge avec lui et s’éloigne du centre de la cellule ce qui permet à l’anneau Z de commencer à se former une fois qu’une grande partie des chromosomes et des protéines SlmA soit partie.
Que se passe-t-il après que l’anneau Z s’est formé?
Le reste de la machinerie de division se met en place : ce qu’on appelle le divisome
Qu’est ce qu’est l’élongasome?
Il s’agit de la machine moléculaire responsable de l’élongation de la cellule en forme de batonnêt avant la formation du septum.
Quel est le rôle du divisome au sein des cellules en forme de batonnêt?
Il s’agit de la machinerie qui synthétise le peptidoglycane pendant la cytocinèse.
Quel est le rôle de la protéine MreB?
Les protéines MreB s’organisent en amas de filaments sur la face interne de la membrane cytoplasmique et agirait comme un échaffaudage sur lequel les protéines de synthèse de la paroi se posent
Description de MreB?
Il s’agit d’une protéine apparentée au cytosquelette procaryote (comme l’actine) qui s’assemble en spirale
Dans quoi d’autres intervient la protéine MreB?
Le déplacement des chromosomes et intéraction avec ParA/B et oriC
Que représente les protéines ParA, ParB et MreB?
L’appareil mitotique procaryote
Qu’arrive-t-il lorsqu’on mute la protéine ftsZ? et comment la muté?
Il s’agit de protéines sensibles à la température. On peut donc la changer pour muter ftsZ. Il va y avoir de longues cellules filamenteuses à T° non permissives sans septum et plusieurs répliquent du chromosome
Comment se forme le septum?
Les protéines ftsZ créent les anneaux concentriques Z qui vont servir d’échafaudage du site de formation du septum
Que cause les anneaux Z formés par les protéines FtsZ?
Ils vont se former au centre de la cellule pour réorienter physiquement la membrane de la cellule et provoquer le mécanisme d’invagination cytoplasmique
À quoi servent les gènes min?
Vont coder pour les protéines MinCD qui inhibent l’assemblage de FtsZ + influence le site de formation du septum
Que va causer la mutation des gènes min + où est ce qu’on les retrouve?
Les gènes min sont retrouvés au sein des bactéries gram +, gram - etc… Aussi, leur mutation va provoquer la formation de minicell. Il va s’agir de la mise en place d’un septum excentrique qui fait en sorte de provoquer la formation d’une petite cellule sans matériel génétique et non viable + une cellule avec 2 chromosomes répliqués
Est ce que la mutation du gène min crée une augmentation de la population?
Non, la population n’augmente pas
Comment les protéines minCD inhibent l’assemblage des FtsZ?
Il s’agit de protéines qui forment des hélices qui oscillent au sein de la cellule. Le lieu d’oscillation le plus faible se situe au centre de la cellule. L’endroit où pourra se former l’anneau Z et ainsi le septum
De quelle type de progression est la croissance bactérienne?
Progression géométrique
Qu’est ce qu’est le temps de génération : g?
Il s’agit du temps nécessaire pour le dédoublement de la population
Qu’est ce qui peut faire varier le temps de génération?
Dans un milieu riche, le temps de génération diminue alors qu’il augmente dans un milieu pauvre
Qu’est ce que le taux de croissance k?
Il s’agit de la constante de vitesse de croissance moyenne
comment on l’a calcule?
k= 1/g
À quoi sert k?
À la comparaison de milieu de culture mais aussi pour la croissance en chémostat
Description de la phase de latence?
- Activité physiologique élevée
- Adaptation des cellules au milieu
- Au début, il n’y a pas d’augmentation de la population
- À la fin, les cellules commencent à se diviser
Qu’est ce qui fait que la durée est variable lors de la phase de latente?
Âge, l’état physiologique, le milieu …
À quoi correspond graphiquement la phase exponentielle de croissance?
À une droite
Caractéristique de la phase exponentielle de croissance?
- Augmentation constante de la population
- Temps de génération constant et minimal
- Toutes les cellules sont identiques (population homogène)
- Métabolisme est au maximum
- Pas de restriction de nutriments
- De courte durée
Caractéristique de la phase stationnaire de croissance?
- Ralentissement de la croissance
- Densité maximale de la population (5-15 * 10^9 cellules/mL)
- Population constante
- Les éléments nutritifs se rarifient
- augmentation de la concentration de substances toxiques
Qui y’a-t-il de particulier lors de la phase stationnaire de croissance?
La taille et composition des cellules diffèrent ce qui crée une population hétérogène + formation d’endospore
- Durée variable selon les espèces
Qu’arrive-t-il à la phase de mortalité/déclin?
-Chute constante de la population
- Absence de division cellulaire
- Disparition des éléments nutritifs
- Concentration maximale de déchets métaboliques
- Disparition des éléments nutritifs
- Concentrations maximale des déchets métabolique
- Durée variable :
60 jours et + pour E.Coli alors que c’est 72 heures pour Neiseeria gonorrhoeae
Qu’est ce qu’est le chémostat?
Il s’agit d’une culture en phase non-clos.
Quel est l’impact du réacteur dans le chéostat?
- Ajout constant de milieu frais
- Élimination du milieu épuisé
- Contrôle du pH, T°, agitation, gaz etc..
Le tout sans jamais changer le volume de solution
Qu’est ce qu’est le Tx du dilution?
Il s’agit du débit d’arrivée du milieu qui se calcule Vol ajouté/Vol Total/hr
Quel impact a le contrôle du taux de dilution sur le taux de croissance?
Les cellules seront toujours en phase exponentielle
Conditions quand Tx dilution = Tx de croissance?
Conditions optimales
Tx de dilution < tx de croissance?
Conditions limitantes
Tx de dilution > Tx de croissance?
Élimination des bactéries car elles sont diluées comme elles utilisent pas assez rapidement le milieu
Quel est la pertinence biologique de l’utilisation de chémiostat?
Il est possible d’ajuster le taux de dilution pour avoir des conditions qui se retrouvent dans la nature et ainsi avoir un g pareil
Quel est le principe de lac chambre de Petroff-Hausser?
On compte des cellules dans un volume prédéterminé
Comment avoir le nombre de corps bactérien par mL?
résultat * 50 * 10^3
Lors de l’énumération de Petroff-Hausser, a-t-on une idée de la viabilité des cellules?
Non, on ne compte que des corps bactériens sous le microscope
Quels sont les avantages de l’énumération cellulaire à l’aide de la chambre de Petroff-Hausser?
Il s’agit d’une méthode rapide et qui demande d’un minimum d’équipement
Quel évantail de population est-il possible de compter avec la chambre de Petroff-Hausser?
10^7-10^8
Quelles sont les 3 méthodes qui permettent
Cytométrie en flux, fluorochromes vitaux et FACS
Comment se fait l’énumération électronique à l’aide de la cytométrie en flux?
La cytométrie de flux crée un flux de cellules tellement étroit qu’une seule cellule passe à la fois dans un rayon laser UV/visible. On peut de cette manière contrôler le débit. Lorsque les cellules passent, il y’a diffraction de la lumière qui est directement détectée. Ainsi, on dénombre le nombre de cellules avec le nombre de diffraction.
Que permet l’énumération électronique avec les fluorochromes vitaux?
On peut trier les cellules selon celles qui sont vivantes et celles qui sont mortes
Qu’est-il possible de détecter d’autres à l’aide de l’énumération électronique?
On peut détecter les spores dans l’air et la caractérisation des population hétérogènes
Comment se fait l’énumération des unités viables?
On procède à l’aide de dilutions séquentielles + un étalement en profondeur ou en surface
Combien de colonies devraient donner les échantillons pour que le comptage soit correcte?
Les échantillons devraient donner entre 30 à 300 colonies pour que le comptage soit correcte
À la fin du comptage, quel est l’unité utilisée?
UFC ou unité viable
Pourquoi n’utilise-t-on pas cellules comme unité?
Parce qu’on ne peut pas être sûr qu’une colonie provient uniquement que d’une seule cellule
Quels sont les deux avantages de l’énumération des unités viables?
-Économique + espace et temps (peut se faire sur 24h, 21 jrs ou 6mois)
L’énumération des UFC permet d’étudier viable ou non-viable?
Viable
Quel est le point commun entre l’énumération par UFC ou filtration?
Dans les deux cas, on étudie des colonies diluées. Cependant, lorsque les colonies sont trop diluées, on utilise la filtration sur une membrane
Est ce que les UFC correspond à la population originale?
Non, ça ne correspond pas à la population originale car on n’est pas conscient de la polyvalence du milieu à utiliser. Très souvent, seulement 1% des espèces sont cultivables
Comment se fait l’énumération cellulaire à l’aide de méthodes turbidimétriques?
Comme les corps bactériens absorbent ou dispersent la lumière, il est possible de détecter ce changement à l’aide d’un spectrophotomètre.
Avantage des méthodes turbidimétriques?
Il s’agit de quelque chose de rapide + on peut utiliser les appareils pour d’autres utilisations.
A-t-on une idée de la viabilité des cellules lorsqu’on utilise les méthode turbidimétriques?
Non, les corps cellulaires absorbent tous la lumière
Quel est le point négatif des méthodes turbidimétriques?
Comme on utilise une courbe étalon de la densité optique en fonction d’UFC, il faut travailler dans des conditions standardisées : même milieu, même espèce …
