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BACTÉRIES

Variations, mutations et recombinaisons génétiques

Bien que les techniques de culture de clones isolés de bactéries aient permis d'étudier des souches pures et de différencier ainsi des espèces pourtant morphologiquement semblables dans un même écosystème, ces mêmes techniques de culture montrent qu'au sein d'une population théoriquement homogène descendant d'une seule bactérie parentale, apparaissent des changements définitifs ( mutations) ou des variations phénotypiques en fonction des conditions environnementales (adaptation phénotypique). La mutation apparaît soit spontanément (en fait l'élément responsable de la mutagenèse n'est pas identifié), soit par sélection (le facteur mutagène est connu). Ces variations se distinguent par le fait que dans la mutation quelques rares bactéries, au sein de la population d'une même génération, sont modifiées pour un caractère leur conférant une plus étroite adaptation aux conditions du milieu, selon une fréquence statistiquement mesurable (taux de mutation), alors que dans la variation phénotypique toutes les cellules de la population bactérienne sont concernées par la modification physiologique (dans un éventail de variations autorisées par leur génotype). De plus, les caractères exprimés par les mutants sont stables et héréditaires. La stabilité des variations phénotypiques est strictement conditionnée au contraire par l'environnement, car elles sont régies par les mécanismes de régulation cités plus haut. Les bactéries isolées d'un produit pathologique, par exemple, provenant donc d'un hôte chez qui elles étaient en situation de parasitisme ou de commensalisme, cultivées au laboratoire, doivent s'adapter aux conditions artificielles des milieux de culture in vitro dont la composition est différente de leur milieu d'origine. Dans ces conditions apparaissent des mutants qui perdent une ou plusieurs propriétés de la population bactérienne d'origine. C'est ainsi que la qualité du pouvoir pathogène (invasivité, infectiosité, nocivité), autrement dit la virulence, peut s'atténuer au cours du maintien d'une souche bactérienne en culture in vitro, après un nombre de repiquages suffisant. Certaines mutations affectant une voie métabolique particulière ont été bien étudiées ; c'est le cas des mutants résistant aux agents antimicrobiens qui apparaissent sous l'effet de sélection qu'exercent ces produits dans les milieux où vivent les bactéries. Cette mutation entraînant la résistance aux antibiotiques et antiseptiques peut être d'origine chromosomique ou être codée par un ADN extrachromosomique, le plasmide de résistance. La survenue de mutations dans une population bactérienne n'est pas forcément un phénomène bénéfique pour la survie de ces bactéries. Un exemple de mutation a priori défavorable est représenté par certaines modifications de la structure de la paroi bactérienne, les dissociations de colonies lisses ou smooth en colonies rugueuses ou rough ; ces dernières portent des altérations des éléments les plus externes de la paroi, qui les rendent plus fragiles et plus sensibles à l'action des agents physiques et des substances antimicrobiennes.

Certaines mutations sont liées à la réparation de l'ADN bactérien sous l'action d'agents physicochimiques délétères pour lui : elle a lieu par induction de mécanismes biochimiques dits SOS.

Recombinaisons génétiques chez les bactéries

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu - crédits : Encyclopædia Universalis France

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu

Encyclopædia Universalis France

Indépendamment des mutations, des modifications affectant le génome bactérien peuvent survenir par trois principaux mécanismes actuellement décrits : la transformation, la conjugaison et la transduction. La transformation est le mécanisme par lequel de l'ADN libre, provenant du génome d'une espèce bactérienne, est assimilé par une cellule bactérienne d'une même espèce ou d'une[...]

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Écrit par

  • : docteur en médecine, docteur ès sciences
  • : docteur en médecine, chef de service du laboratoire de microbiologie à l'hôpital de Nanterre
  • : professeur émérite à l'université Paris-Saclay, professeur honoraire à l'Institut Pasteur

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Classification

Pour citer cet article

Jean-Michel ALONSO, Jacques BEJOT et Patrick FORTERRE. BACTÉRIES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Microscopie optique : bactéries - crédits : Encyclopædia Universalis France

Microscopie optique : bactéries

Encyclopædia Universalis France

Croissance d'une culture bactérienne - crédits : Encyclopædia Universalis France

Croissance d'une culture bactérienne

Encyclopædia Universalis France

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu - crédits : Encyclopædia Universalis France

Dissémination des gènes aux bactéries du milieu

Encyclopædia Universalis France

Autres références

  • ABCÈS

    • Écrit par Jacques BEJOT
    • 516 mots

    Collection purulente bien limitée qui se forme au sein d'un organe ou d'un tissu, au cours d'une réaction inflammatoire. Un certain nombre d'agents pathogènes, introduits accidentellement en un point de l'organisme, sont capables d'entraîner cette réaction dont le but est de les éliminer. L'exemple...

  • ACTINOMYCÈTES

    • Écrit par Hubert A. LECHEVALIER
    • 3 450 mots
    • 4 médias
    Bacille de Koch - crédits : NIH/ NAID/ IMAGE.FR/ BSIP/ Universal Images Group/ Getty Images

    Les Actinomycètes sont des Bactéries dont la croissance donne lieu à des colonies constituées d' hyphes, c'est-à-dire de filaments qui irradient, par croissance centrifuge, tout autour du germe qui leur a donné naissance. Cela explique leur dénomination : le mot « Actinomycètes » provient de deux...

  • AÉROBIOSE & ANAÉROBIOSE

    • Écrit par Claude LIORET
    • 2 734 mots
    • 1 média
    ATP : synthèse - crédits : Encyclopædia Universalis France
    Des bactéries telles que les Acetobacter, les Pseudomonas, les Agrobacterium, certains Thiobacillus (T. denitrificans) se rangent dans cette catégorie. Les animaux sont en principe aérobies stricts, mais certains de leurs tissus, comme le tissu musculaire, peuvent supporter temporairement l'absence d'oxygène....

  • ALGUES

    • Écrit par Bruno DE REVIERS
    • 4 869 mots
    • 9 médias
    Les cyanobactéries (autrefois appelées algues bleues) sont classées parmi les bactéries. Ce sont des organismes qui sont apparus il y a au moins 2,7 milliards d'années, peut-être même, selon certains auteurs, il y 3,5 milliards d'années. Leurs constructions calcaires, appelées stromatolites (ou stromatolithes),...
  • Afficher les 143 références

Voir aussi

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