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Point  technique  :  adaptation  des  méthodes  classiques  de  caractérisation  pour  les

    La  caractérisation  des  souches  bactériennes  suit  des  règles  précises  de  systématique,   qui  évoluent  au  fur  et  à  mesure  des  avancées  des  techniques  de  laboratoire  (Stackebrandt  et  

al.,  2002;  Tindall  et  al.,  2010;  Wayne  et  al.,  1987).  Pour  parvenir  à  une  validation  formelle  du  

statut   taxonomique,   une   description   détaillée   des   caractéristiques   de   l’organisme   doit   être   réalisée   en   mettant   en   évidence   les   traits   qui   la   distinguent   des   souches   décrites   les   plus   proches.   La   caractérisation   se   base   généralement   sur   des   méthodes   adaptées   aux   taxons   bactériens  copiotrophes  et  à  croissance  rapide  et  sont  plus  difficiles  à  mettre  en  place  pour  les   organismes   oligotrophes,   les   organismes   à   croissance   lente   ou   ceux   qui   se   développent   difficilement  sur  des  milieux  gélosés.  Le  paragraphe  suivant  présente  certains  des  tests  qui  ont   dû   être   adaptés   à   un   taxon   bactérien   copiotrophe,   mais   qui   présente   une   croissance   relativement  lente  (particulièrement  sur  milieu  gélosé).    

4.1. Analyse  de  l’activité  enzymatique  d’une  souche  bactérienne  à  croissance  

lente  

    La   détermination   de   l’activité   enzymatique   fait   partie   des   critères   permettant   de   différencier   les   taxons   bactériens.   Le   système   API   ZYM   qui   est   la   méthode   la   plus   classiquement   employée   permet   de   mesurer   un   ensemble   de   19   enzymes   de   façon   standardisée,  simple  et  rapide.  Développée  à  la  fin  des  années  70’s  (Humble  et  al.,  1977),  la   galerie  API  ZYM  est  adaptée  à  l’analyse  d’une  très  large  gamme  de  bactéries  (Gruner  et  al.,   1992).  Cependant,  même  si  elle  est  très  largement  employée,  il  est  tout  de  même  nécessaire   d’adapter  son  utilisation  à  la  souche  bactérienne  analysée.  En  effet,  le  protocole  d’utilisation   préconise  une  incubation  de  culture  bactérienne  pendant  4h  dans  les  différentes  cupules  de  la   galerie,   dont   le   fond   est   recouvert   de   substrats   synthétiques   favorisant   les   réactions   enzymatiques.   A   l’issue   de   cette   incubation,   la   présence   d’enzyme   est   révélée   par   ajout   de   réactifs.  Cependant,  ce  temps  d’incubation  est  insuffisant  pour  les  bactéries  à  croissance  lente   et   il   est   presque   impossible   d’interpréter   les   résultats   obtenus,   tant   les   colorations   développées   sont   proches   du   témoin   négatif.   Dans   le   cas   de   la   souche   KC90BT,   il   a   fallu   augmenter   le   temps   de   réaction   à   17h,   voire   4   jours,   pour   l’interprétation   des   résultats   devienne  évidente  (Figure  36).  Or,  une  telle  augmentation  de  la  durée  d’incubation  n’était  pas  

nécessaire  dans  les  analyses  réalisées  sur  les  plus  proches  souches  de  référence,  en  raison  de   leur   croissance   plus   rapide   (Choi   et   al.,   2007;   Kim   et   al.,   2010;   Lai   et   al.,   2013).   Park   et   al.   (2014)  précisait,  quant  à  eux,  une  incubation  de  10h,  qui  n’aurait  pas  été  suffisante  dans  notre   cas.  

     

Figure  36  :  Lecture  des  galeries  API  ZYM  après  (a)  17h  et  (b)  4  jours  d'incubation  pour  la  souche  KC90BT  

 

    En  conclusion,  même  pour  des  tests  aussi  standardisés  que  ceux  disponibles  dans  le   système   API   ZYM   et   qui   constituent   à   priori   une   méthode   simple   et   rapide,   il   est   parfois   nécessaire   d’adapter   la   technique   à   l’organisme   analysé,   notamment   lorsqu’il   s’agit   d’une   bactérie  à  croissance  lente.

 

4.2. Analyse  de  la  susceptibilité  aux  antibiotiques  

    Un   autre   critère   important   pour   la   caractérisation   d’une   souche   bactérienne   est   sa   susceptibilité   aux   antibiotiques.   Pour   réaliser   ce   test,   une   culture   bactérienne   (100µL   d’une   densité  cellulaire  de  MacFarland  0,5)  est  généralement  étalée  sur  un  milieu  gélosé  favorable  à   sa   croissance.   Plusieurs   disques   de   différents   antibiotiques   (chaque   disque   contenant   une   concentration   connue   en   antibiotique)   sont   ensuite   déposés   sur   la   boite.   En   général,   6   à   7   disques  d’antibiotiques  sont  déposés  sur  la  gélose  à  intervalles  réguliers.  Pour  les  souches  qui   poussent   difficilement   sur   gélose   (colonies   de   très   petite   taille,   croissance   lente)   et   très   sensible   aux   antibiotiques   testés,   le   résultat   obtenu   est   une   absence   totale   de   croissance   bactérienne.  Nous  avons  obtenu  ce  résultat  lors  de  la  caractérisation  de  la  souche  KC90BT.  Il  a   donc   été   nécessaire   d’augmenter   la   densité   cellulaire   de   l’inoculum   (200µL   d’une   densité   cellulaire   de   MacFarland   1-­‐2)   et   de   déposer   un   seul   disque   d’antibiogramme   par   boite   de   Petri.   Le   Tableau   7   répertorie   les   diamètres   d’inhibitions   observés   lors   de   l’analyse   de   la   susceptibilité   aux   antibiotiques   de   S.   algicola   KC90BT.   Ces   résulats   permettent   de   mieux   comprendre  pourquoi  aucune  croissance  n’était  observée  lors  de  nos  premiers  essais  où  un   nombre  trop  élevé  de  disques  d’antibiotiques  inhibant  sa  croissance  avait  été  déposé  sur  la   même  boite  de  milieu.  

(a)   (b)  

 

Tableau  7  :  Susceptibilité  aux  antibiotiques  de  S.  algicola  KC90BT.  

Antibiotique   Diamètre  d’inhibition  (mm)   Antibiotique   Diamètre  d’inhibition  (mm)  

Ampicilline   22   Rifampicine     50  

Chloramphénicol   64   Erythromycine   >70  

Pénicilline  G   24   Néomycine   56  

Gentamicine   6   Tétracycline   14  

Kanamycine   46   Acide  nalidixique   0  

Streptomycine   56      

4.3. Détermination  des  optimums  de  croissance  

    La   détermination   des   paramètres   abiotiques   optimaux   permettant   la   croissance   est   essentielle   à   la   caractérisation   d’une   souche   bactérienne.   Pour   les   bactéries   marines,   trois   paramètres  abiotiques  sont  principalement  étudiés  :  la  température,  la  salinité,  et  le  pH.  De   très   nombreuses   études   utilisent   des   milieux   gélosés   pour   étudier   le   comportement   d’une   souche  bactérienne  vis-­‐à-­‐vis  de  ces  paramètres.  Cependant,  cette  technique  est  adaptée  aux   souches  bactériennes  présentant  une  bonne  croissance  sur  gélose.  Dans  le  cas  des  bactéries  à   croissance  lente  sur  gélose,  il  est  donc  préférable  de  cultiver  en  milieu  liquide  mais  aussi  de   suivre  la  croissance  par  cytométrie  en  flux.  La  simple  mesure  d’un  trouble  de  la  culture  n’est   pas   un   paramètre   adapté   à   ce   type   de   bactérie,   car   il   faut   atteindre   une   densité   cellulaire   assez  importante  (en  général  plus  de  5.10E+07  bactéries/mL)  pour  qu’un  trouble  puisse  être   mesuré  au  spectrophotomètre,  alors  qu’une  croissance  faible  peut  avoir  lieu  en-­‐dessous  de  ce   seuil  de  turbidité  (Figure  37).  

 

Figure   37   :   Suivi   de   la   croissance   bactérienne   de   la   souche   KC90BT   dans   du   milieu   MB/2   à   différents   pH  (4,5  à  10  par  incrémentation  de   0,5)  par  cytométrie  en  flux.  Le  seuil   à   partir   duquel   un   trouble   est   observé   (5,10E+07   cellules/mL)   est   représenté   par   la   ligne   en   pointillé   verte.   Aucun   trouble   n’était   observé   dans   les   cultures   à   pH6   et   pH8   à   9,   alors   qu’une   croissance   bactérienne   était   effective   d’après   les   comptages   par   cytométrie   en   flux.   La   souche   présente   un   développement   optimal   aux   pH   compris  entre  6,5  et  7,5  mais  ne  se   développe   pas   aux   pH≤5,5   et   pH≥9,5.   1,00E+05' 1,00E+06' 1,00E+07' 1,00E+08' 1,00E+09' 0' 1' 2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9' 10' Co nc en tr a7 on 'b ac rie nn es '(c el lu le s/ m L) ' Temps'd'incuba7on'(jour)' Détermina*on,de,l'op*mum,de,pH,d'une,bactérie,en,suivant,par,cytométrie,en,flux, la,croissance,bactérienne,dans,du,MB/2,à,différents,pH, 4,5' 5' 5,5' 6' 6,5' 7' 7,5' 8' 8,5' 9' 9,5' 10' 5,10E+ Gamme  de  pH