Les Bact

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(No Transcript)
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I. Introduction
1. Historique

• 1917 - Un microbiologiste canadien, Félix-Hubert
  d'Hérelle, découvre le bactériophage, un virus
  qui s'attaque aux bactéries. Cette découverte de
  grande importance survient dans le cadre des
  recherches quHérelle mène à l'Institut Pasteur
  de Paris.
• 1945 - Le mécanisme de l'infection d'une bactérie
  par un phage a été précisé par l'étude
  approfondie des sept bactériophages à ADN
  bicaténaire du système T (Demerec et Fano).
• En 1980, le biochimiste britannique Frederick
  Sanger reçut le prix Nobel pour avoir réussi à
  séquencer l'ADN en utilisant un phage.
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2. Présentation générale

• Les bactériophages constituent une variété
  particulière de virus dont lhôte exclusif est
  une bactérie. La présence de récepteurs à la
  surface de cette dernière détermine les
  possibilités dassociation entre phage et
  bactérie.
• En effet, les bactériophages sont porteurs
  dADN, matériel génétique, et capables dintégrer
  à leur génome une partie du génome bactérien.
• Un phage est constitué dun acide nucléique
  (A.R.N. ou A.D.N.) entouré dune coque
  protectrice.
• Après fixation du phage sur une protéine
  spécifique de la surface bactérienne, son génome
  est introduit à lintérieur de la bactérie où il
  gouverne la synthèse de nouveaux phages (de 100 à
  10 000).
• Certains phages pratiquent la lysogénie, qui
  consiste à intégrer leur génome dans lA.D.N. de
  la bactérie quils infectent au lieu de la tuer
  brutalement en produisant une quantité énorme de
  phages (croissance lytique).

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• II. Relations virus/bactéries

• Le domaine de la bactériophagie s'étend aux
  espèces bactériennes les plus diverses Gram,
  Gram-, acido-résistantes, sporulées ou non
  sporulées, aérobies ou non aérobies, saprophytes
  ou pathogènes. Les bactériophages les plus
  anciennement connus sont ceux des staphylocoques
  et des bacilles dysentériques.
• Les sources naturelles de bactériophages
  sont multiples
• - le sol, les eaux de rivière, la mer, les
  eaux d'égout.
• - les végétaux, les animaux et les insectes.
• L'activité d'un bactériophage sur les
  bactéries sensibles conduit à la lyse
  bactériophagique, c'est-à-dire soit à
  l'éclaircissement des cultures microbiennes en
  milieu liquide, soit (dans le cas de cultures sur
  milieu solide) à l'apparition des "plages",
  petites zones de lyse limitée, circulaires,
  claires ou voilées, qui révèlent la formation
  d'un clone de bactériophage par multiplication
  d'un corpuscule de virus aux dépens de la culture
  bactérienne.

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• Pour que se produise la multiplication du phage,
  certaines conditions sont nécessaires
• - intégrité anatomique et fonctionnelle de la
  particule bactériophagique,
• - spécificité et étendue de son spectre
  d'activité lytique.
• Le spectre peut être modifié par l"adaptation",
  ( elle consiste en une variation phénotypique
  réversible ou à une modification génotypique
  irréversible par sélection de mutant du
  irréversible par sélection de mutants du virus).
• L'extrême capacité d'adaptation de ces virus est
  en grande partie à l'origine de la discussion
  sans cesse renaissante sur l'unicité du
  bactériophage ou la multiplicité des
  bactériophages.
• La bactérie doit
• - être vivante
• - être en phase de croissance,
• - disposer d'un équipement enzymatique
• - avoir un apport nutritif convenables
• - posséder les récepteurs indispensables à la
  fixation du bactériophage.

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• La résistance des bactéries aux bactériophages
  peut résulter
• - de l'absence des récepteurs bactériens,
• - de l'interruption du cycle intracellulaire
  de multiplication du virus
• - de l'existence d'une lysogénie naturelle ou
  acquise.

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• Mécanisme de l'infection d'une bactérie
• - Fixation du virus sur la paroi bactérienne
• - Digestion d'une zone très localisée de la
  paroi bactérienne par une enzyme phagique
• - L'injection de l'ADN viral dans le
  cytoplasme bactérien.
• L'enveloppe protéique du phage (qui reste à
  l'extérieur de la bactérie) agit comme une
  microseringue en injectant dans la bactérie le
  matériel nucléaire porteur de l'information
  génétique
• - L'ADN déclenche la multiplication
  intracellulaire du bactériophage et commande
  l'enchaînement de 3 étapes successives
• 1. période latente ou
  d'éclipse avec arrêt de la multiplication
  bactérienne et de la synthèse des enzymes
  bactériennes normales
• 2. période de production le
  métabolisme bactérien est entièrement dévié vers
  l'élaboration des constituants du phage et assure
  la synthèse de l'ADN viral, sa réplication, la
  synthèse des protéines spécifiques du
  bactériophage
• 3. période de lyse l'éclatement de la
  paroi bactérienne, dû à la production d'une
  endolysine soluble, libère, dans le milieu, les
  bactériophages infectieux.

Rmq l'ADN viral diffère de l'ADN bactérien par
la présence dans sa molécule de
5-hydroxyméthylcytosine, sa forme réplicative est
circulaire
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III. Morphologie et structure
tête
core
spicule
plaque
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• On admet que la tête, longtemps considérée comme
  ayant la forme d'un prisme hexagonal,
  bipyramidal, est un icosaèdre particulier qui a
  subi une élongation dans sa région équatoriale.
• La queue possède un axe central rigide (core )
  parcouru sur toute sa longueur par un fin canal
  (diamètre 8 nm). La gaine coaxiale apparaît
  formée par l'empilement de 24 anneaux espacés de
  4 nm, eux-mêmes constitués de 144 unités
  protéiques, d'un diamètre de 3 nm et ayant une
  disposition hélicoïdale.
• La plaque terminale (largeur 35 nm) comporte six
  branches rayonnantes leurs extrémités, qui
  occupent les sommets d'un hexagone, sont
  terminées par de courts prolongements. C'est à
  ces extrémités que sont fixées les six fibres de
  la queue, dont le point d'attache supérieur est
  au niveau de la collerette (fine structure
  annulaire coaxiale située entre l'extrémité
  supérieure du manchon et la tête) ces fibres
  forment autour de la queue du phage intact une
  fragile cage à six barreaux. Ces différentes
  parties de la queue jouent chacune un rôle
  distinct et complémentaire au cours de la
  fixation du phage sur la bactérie (fibres et
  plaque terminale) et de l'injection de l'ADN
  (manchon, plaque terminale et canal central).

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IV. Conclusion

• Si le développement continu des recherches sur
  les bactériophages a eu d'aussi importantes
  conséquences en biologie moléculaire et en
  génétique, les applications proprement dites des
  phages ont été nombreuses .

• L'introduction des antibiotiques d'origine
  fongique dans la thérapeutique des
  infections
  microbiennes de l'homme et des animaux a relégué
  au second plan l'importance des bactériophages
  pour le traitement et la guérison des maladies
  infectieuses d'origine bactérienne. Bien que les
  bactériophages soient encore utilisés avec
  succès dans ce but, ils ont surtout trouvé des
  applications très étendues dans le diagnostic et
  l'épidémiologie des infections bactériennes
  telles que la fièvre typhoïde, les autres
  salmonelloses, la dysenterie bacillaire, les
  staphylococcies, le choléra ou les brucelloses.

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Bibliographie

• www.ifremer.fr
• http//eric.langevin.free.fr/bibliop/debut.html

Présenté par Jennifer MORGANTE et Cindy THIBERT