Module 3B Biofilms Flashcards
Définition d’un biofilm?
“Les biofilms sont des agrégats de microorganismes dans
lesquels les cellules sont intégrées dans une matrice extracellulaire autoproduite, les rendant adhérentes entre elles et/ou à une surface’’
80% des m.o. dans enviro, sorte gel englobe les cellules
Cellule planctonique? Différence avec ceux en biofilm?
Bactérie seul sans biofilm
Plusieurs différences, hay jusqu’à 10% de la transcription des gènes qui change lorsque tombent en biofilms (virulence, utilisation nutriments etc.)
On retrouve biofilms où?
littéralement partout
Quels sont les 5 grandes étapes du développement d’un biofilm? décrit-les!
- Attachement initial : encore réversible, la surface peut être choisi par hasard ou dirigé selon nutriment.
- Attachement irréversible : utilisation de pilis et adhésines pour rester sur surface même si hay force.
- Maturation en microcolonie : la cellule attachée se reproduit et commence formé matrice
- maturation en macrocolonie : plus large avec des formes
- Dispersion
Qu’est-ce qui déclenche la maturation du biofilm et production de matrice?
Plusieurs signaux sont possibles!
- ***Détection d’une densité de population assez élevée par quorum sensing, nécessaire car demande bcp énergie et ressources
- Présence d’une surface efficace pour croissance matrice
- Selon la disponibilité de certains nutriments, si hay assez pour former biofilms (ex. oxygène, fer, polysaccharides de plantes)
- Système statique, si cellules bougent pas alors possible produire matrice.
De quoi est composé la matrice des biofilms?
- Exopolysaccharide (longue molécule Linéaire ou branchée, dans tous les biofilms)
- Protéines (enzymes, structure)
- ADN extracellulaire
- Lipide et surfactant
Comment est la dispersion des cellules de biofilms? Qu’est-ce qui déclenche dispersion chez biofilms?
La dispersion peut se faire de façon individuelle ou groupée.
Signaux environnementaux:
- Disponibilité des sources de carbone
- Manque d’oxygène
- Disponibilité en fer
- Changement de température
Signaux bactériens:
- Quorum sensing
- Autres signaux extracellulaires
-Sécrétion d’enzymes et de substances modifiant la matrice du biofilm
Phages
**Comment est la structure des biofilms?
La structure macroscopique et microscopique peut grandement varier d’une souche à l’autre.
Ils ont souvent des formes avec des canaux de circulation pour permettre à l’eau et nutriments de passé à travers et circuler partout au biofilm.
Possèdent aussi des trou afin d’augmenter la surface de contact avec l’enviro, ce qui permet à plus de bacté d’en tirer avantage. Permet des meilleurs échanges.
Quels sont les propriétés principales de la matrice et donc des biofilms??
Adsorption: peut capturer molé de l’enviro comme nutriments
Tolérance : extrême pour antibio dû à leur complexité. Comme de l’enviro ou système immunitaire.
Adhésion/agrégation des m.o. : favorise et facilite interaction entre m.o.
Source de nutriment : la matrice peut être utilisé comme source de nutriment elle meme
Partage et rétention des enzymes entre m.o.
**Pourquoi dit-on que matrice des biofilms présente de l’hétérogénéité et des gradients localisés? exemple?
Il y a de moins en moins de nutriments et d’oxygènes vers le centre, c’est pour cela que bacté milieu plus tendance à mourir.
DONC les types de bactéries ne sont pas répartis pareillement dans matrice selon leur rôle et métabolisme.
Le pH et AHL aussi ont gradient selon leur position.
Peu de nutriments dans une section du biofilms amène à quoi? exemple avec gélose
peu de nutriment = sporulation pour les bacté à cette endroit.
Ceux proche de la gélose vont être bien nourrie, donc servir au déplacement et production de la matrice tandis que ceux vers le dessus du biofilm vont prendre une forme pour sporuler.
Comment on étudie les biofilms (3) ? exemples?
- En faisant des gros biofilms = macroscopie
- Sur pétrie
- Milieu de culture air-liquide
- Milieu de culture liquide-solide - petit biofilm = microfluidique
Examiner le système de culture en miniature avec cuve à flux et pompe
Avantages:
-Excellent contrôle de tous les paramètres
-Grande flexibilité
-Analyse in situ
- temps réel** - Observation directe par microscopie (colorant et tout la)
Comment quantifier la formation de biofilms, la quantité de cellule? les étapes?
Avec la méthode du cristal violet
- Formation du biofilm dans un plaque (ex. plaque 96 puits)
- Vider le milieu et laver (restant de biofilm va coller)
- Ajouter une solution de cristal violet et incuber (pour colorer restant)
- Laver, puis sécher à l’air (le restant biofilm est mauve)
- Resuspendre le cristal violet dans l’éthanol
- Mesurer la densité optique
Les bacté dans biofilms se reconnaisse et parle avec quorum sensing et autres métabolites. Lorsque les biofilms sont composés de plusieurs espèces, quels sont les deux types interactions possibles?
Comment seront les structures du biofilm?
Coopération :
- biomasse + élevé
- Protection accrue
- Coopération métabolique
Co-agrégation, les bacté sont mélangées dans structure
Compétition:
- Inhibition de l’adhésion
-inhibition de la maturation
-stimule dispersion
Microcolonie séparée
Dans les deux cas stratification (couche d’un espèce plus haut et une en bas) possible
Qu’est-ce que le tapis microbiens?
C’est biofilms de plusieurs mm ou cm d’épaisseur immergés. Composés de plusieurs microorganismes compressés et extrêmement stratifiés. Très grande coopération métabolique entre m.o.
Ce sont les plus vieux fossiles qu’on retrouve, en stromatolithe.
