[PDF] Interactions microbiennes Figure 10 : Impacts écologiques attribué

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République Algérienne Démocratique et Populaire

Université 8 Mai 1945 Guelma

Faculté des Sciences de la 1DWXUHHWGHOD9LHHWGHV6FLHQFHVGHODWHUUHHWGHO·8QLYHUV

Département de Biologie

Polycopié pour le Master I : Biologie moléculaire et cellulaire

Interactions microbiennes

Elaboré par : Dr. Sandra AMRI

Année universitaire : 2019/2020

Table des matières

Page

Liste des figures

Liste des tableaux

Chapitre I : Interactions entre microorganismes et milieu physique I.1. Ecologie des microorganismes dans les milieux simples et complexes""""""""" 01 I.1.1. Ecosystème simple"""""""""""""""""""""""""""""".... 01 I.1.2. Ecosystème complexe""""""""""""""""""""""""""""" 02 I.1.3. Sol : milieu complexe et bioréacteur microbien""""""""""""""""" 02 I.1.3.1. Effet du sol sur les microorganismes"""""""""""""""""""" 03 I.1.3.2. Effet des microorganismes sur le sol"""""""""""""""""""" 05 I.2. Organisation spatiale de la communauté microbienne et biofilms"""""""""" 06 I.2.1. Définition des biofilms"""""""""""""""""""""""""""" 07 I.2.2. Composition de la matrice extracellulaire""""""""""""""""""" 07 I.2.2.1. Polysaccharides""""""""""""""""""""""""""""""" 07 I.2.2.2. Protéines"""""""""""""""""""""""""""""""""" 08 I.2.2.3. Acides nucléiques"""""""""""""""""""""""""""""" 08 I.2.2.4. Autres molécules"""""""""""""""""""""""""""""..... 08 I.2.3. Organisation et rôle de la matrice extracellulaire"""""""""""""""" 08 I.2.4. Structure de résistance"""""""""""""""""""""""""""" 09 I.2.4.1. Limitation de la diffusion"""""""""""""""""""""""""" 09 I.2.4.2. Phénotype spécifique du biofilm régulé par quorum-sensing""""""""" 10 I.2.4.3. Hétérogénéité phénotypique"""""""""""""""""""""""" 11 I.2.4.4. Hétérogénéité génétique"""""""""""""""""""""""""" 11 I.2.5. Cinétique du développement des biofilms""""""""""""""""" 12 ,,QLWLDWLRQG·XQELRILOP"""""""""""""""""""""""""""" 12 I.2.5.2. Formation et maturation des structures"""""""""""""""""""" 15 I.2.5.3. Dispersion du biofilm"""""""""""""""""""""""""""" 19 ,)DFWHXUVIDYRULVDQWODIRUPDWLRQG·XQELRILOP""""""""""""""""". 21 I.2.6.1. Paramètres hydrologiques""""""""""""""""""""""""" 21 I.2.6.2.Température"""""""""""""""""""""""""""""""" 21 I.2.6.3. Eclairement"""""""""""""""""""""""""""""""" 21 I.2.6.4. Nature des supports de colonisation"""""""""""""""""""" 21 I.2.6.5. Facteurs biologiques""""""""""""""""""""""""""""" 22 I.2.6.6. Effets des nutriments""""""""""""""""""""""""""" " 22 I.3. Etat viables non cultivables""""""""""""""""""""""""""""" 23 I.3.2. Bactérie viable non cultivable"""""""""""""""""""""""""" 23 ,)DFWHXUVLQIOXHQoDQWO·pWDW91&"""""""""""""""""""""""" 25 I.3.3.1. Carence en nutriments"""""""""""""""""""""""""""" 25 I.3.3.2. Influence de la température""""""""""""""""""""""""" 25 I.3.3.3. Influence de la teneur en oxygène dissous"""""""""""""""""" 26 I.3.3.4. Influence du pH""""""""""""""""""""""""""""""" 26 I.3.3.5. Influence de la salinité"""""""""""""""""""""""""""" 26 I.3.3.6. Traitements oxydants"""""""""""""""""""""""""""" 27 I.3.4. Modifications physiologiques et morphologiques"""""""""""""""" 27 I.3.5. Virulence""""""""""""""""""""""""""""""""""" 28 I.3.6. Ressuscitation"""""""""""""""""""""""""""""""." 28

Chapitre II : Interactions entre microorganismes

II. 1. Signaux et communication""""""""""""""""""""""""""""" 30 II. 2. Quorum sensing bactérien""""""""""""""""""""""""""""". 31 II. 2.1.Phénotypes régulés par quorum sensing chez les bactéries""""""""""" 31 II.2.1.1. Nodulation""""""""""""""""""""""""""""""""" 32 II.2.1.2. Facteur de virulence"""""""""""""""""""""""""""" 32 II.2.1.3. Mobilité bactérienne"""""""""""""""""""""""""""" 32 II.2.1.4. Fructification"""""""""""""""""""""""""""""""" 33 II.2.17UDQVIHUWG·$'1"""""""""""""""""""""""""""""" 33 II.2.1.6. Biofilm""""""""""""""""""""""""""""""""""" 33 II.2.1.7. Produits extracellulaires"""""""""""".."""""""""""""" 34 II.2.1.8. Incorporation du phosphore""""""""""""""""""""""""" 34 II.2.1.9. Morphologie cellulaire""""""""""""""""""""""""""" 34 II.2.1.10. Bioluminescence""""""""""""""""""""""""....................... 34 II.2.2. Molécules signal chez les bactéries"""""""""""""""""""""" 35 II.3. Interactions et dynamique des populations microbiennes""""""""""""""" 37 II.3.1. Définition"""""""""""""""""""""""""""""""""" 37 II.3.2. Cinétique de croissance des populations bactériennes""""""""""""" 37 II.4. Succession microbienne : conséquence pour la biodégradation des composés organiques et en agronomie"""""""""""""""""""""""""""""""""" 39 II.4.1. Succession microbienne"""""""""""""""""""""""""""" 39 II.4.2. Conséquence pour la biodégradation des composés organiques et en agronomie". 40 II.4.2.1. Activités microbiennes dans les sols""""""""""""""""""""" 40 II.4.2.2. Processus généraux de biodégradation des composés organiques""""""" 41 Chapitre III : Interactions avec les organismes supérieurs III.1. Différents interactions biologiques""""""""""""""""""""".................. 44 III.1.1. Parasitisme""""""""""""""""""""""""""""""""" 45 III.1.2. Symbiose"""""""""""""""""""""""""""""""""" 45 III.1.2.1. Commensalisme"""""""""""""""""""""""""""""" 45 III.1.2.2. Mutualisme"""""""""""""""""""""""""""""""" 46 III.1.3. Compétition""""""""""""""""""""""""""""""""" 46 III.1.4. Cométabolisme""""""""""""""""""""""""""""""" 47 III.2. Interactions micro-organismes / végétaux""""""""""""""""""""" 47 III.2.1. Symbiose légumineuse""""""""""""""""""""""""""" 47 III.2.1.1)L[DWHXUVG·D]RWHVV\PELRWLTXHV"""""""""""""""""".............. 47 III.2.1.2. Rhizobia""""""""""""""""""""""""""""""""" 48 III.2.2. Processus de colonisation"""""""""""""""""""""""""" 48 III.2.2.1. Phase de pré-infection de la racine"""""""""""""""""""" 48 III.2.2.2. Infection et la genèse du nodule"""""""""""""""""""""" 49 III.2.2.3. Phase de maturation nodulaire ou phase intracellulaire""""""................ 50 III.2.2.4. Phase de dégénérescence"""""""""""""""" """""""" 51 III.2.3. Agrobactéries""""""""""""""""""""""""""""" "" 51 III.2.3.1. Plasmide Ti et pathogénie""""""""""""""""""""""""" 51 III.2.3.2. Processus de colonisation"""""""""""""""""""""""" 53 III.2.4. Impact écologique des OGM""""""""""""""""""""""""" 54 III.3. Interactions microorganismes /animal et homme""""""""""""""""" 55 III.3.1. Flore microbienne normale"""""""""""""""""""""""""" 55 III.3.2. Principale flore de O·+RPPH""""""""""""""""""""""""".. 57 III.3.2.1. Peau"""""""""""""""""""""""""""""""""""" 58 III.3.2.2. Appareil respiratoire"""""""""""""""""""""""""""" 58 III.3.2.3. Appareil digestif """""""""""""""""""""""""""""" 59 III.3.2.4. Appareil uro-génital"""""""""""""""""""""""""""" 60 III.3.3. Base du pouvoir pathogène"""""""""""""""""""""""""" 60 III.3.3.1. Virulence""""""""""""""""""""""""""""""""".. 61 III.3.3.2. Notion de réservoirs naturels""""""""""""""""""" 65 Références bibliographiques""""""""""""""""""""""""""""" 67

Liste des Figures

N° Titre Page

01 Interaction entre vivant et les différents constituants""""""""""""""""" 03

02 (WDSHGXGpYHORSSHPHQWG·XQELRILOPEDFWpULHQ"""""""""""""""""" 12

03 Structure et rôle des différentes fonctions physiologiques du c-di-GMP"""""""" 14

04 )RUPDWLRQG·XQELRILOPPLFURELHQ""""""""""""""""""""""""" 16

05 Courbe de croissance bactérienne et ses différentes phases""""""""""""""" 38

06 Principale phases de la courbes de croissances bactérienne"""""""""""""" 39

07 6FKpPDJpQpUDOGHO·DFWLYLWpPLFURELHQQH"""""""""""""""""""""" 40

08 )RUPDWLRQG·XQQRGXOHGHUDFLQHGDQVXQHOpJXPLQHXVHLQIHFWpHSDU5KL]RELXP""""". 49

09 Régions du plasmide Ti""""""""""""""""""""""""""""" 52

10 Impacts écologiques attribués aux OGM"""""""""""""""""""""" 55

Liste des tableaux

N° Titre Page

01 Biotransformation des microorganismes du sol""""""""""""""""" 06

02 &RQGLWLRQGHIRUPDWLRQHWGHUpYHLOGHO·pWDW VNC chez différents bactéries""""". 24

03 Optima des conditions environnementales pour la croissance microbienne""""" 41

04 Principales interactions biotiques""""""""""""""""""""""" 44

05 Flore normale de diverses parties du corps humain""""""""""""""" 57

06 Facteurs de virulence portés par les plasmides""""""""""""""""" 62

07 Facteurs G·DGKpVLRQVEDFWpULHQQHVLPSOLTXpHV jO·DWWDFKHPHQWjODFHOOXOHK{WH"""... 63

08 (Q]\PHVEDFWpULHQQHVIDFLOLWDQWO·LQYDVLRQGHO·K{WH""""""""""""""" 64

Chapitre I : Interactions entre microorganismes et milieu physique

Université 8 Mai 1945- Guelma

Département de Biologie

Master I : Biologie Moléculaire et Cellulaire (BMC)

Module : Interactions microbiennes

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