Critères actuels utilisés pour la classification des Actinomycètes

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Descriptif géomorphologique du lac Oubeira :

Le lac Oubeïra est un écosystème, appartenant à l’étage bioclimatique sub-humide chaud. C’est un plan d’eau douce, situé à 8° 33’ Est de longitude et à 36° 55’ Nord de latitude, à distance de 5km à vol d’oiseau de la mer méditerranée; ses altitudes vont de 0 à 25m par rapport au niveau de sa surface [2] [3].
Le bassin versant couvre une superficie de 9800 ha, dont 2200 ha pour la cuvette seule; cette dernière présente une forme presque circulaire, profonde de 1,5 m en moyenne et variant entre 2 et 3 m à la fin de l’hiver. Le fond du lac, de forme plane, est constitué d’un substratum de sable recouvert d’une couche de vase occupant environ 30 Hm3 et a environ 0,5m d’épaisseur.
Géographiquement, le lac est bordé :
• au nord par des forêts de chêne liège;
• un terrain de parcours le délimite par l’Est;
• l’Oued El-Messida traversant un terrain agricole très actif par le Sud-est ; du côté Ouest, le lac est bordé par un terrain nu;
• au Sud- Ouest on marque les forêts d’aulne et de frêne [1].

Caractéristiques hydrologiques :

Le régime hydrologique est en forte corrélation avec les conditions climatologiques, incluant les précipitations irrégulières caractéristiques de la zone, qui subit des écoulements naturels d’eau douce de 31 hm3 (rapport de l’hydraulique, 1996) à 40 hm3 par an (rapport du PNEK, 1997). La pluviométrie moyenne varie entre 500 et 1000 mm par an.
A la saison de précipitation, le lac est essentiellement alimenté, d’une part des ruissellements provenant des monts et des collines alluviales du versant et d’autre part des effluents de l’Oued El-Kebir sur la partie Sud est ; à partir d’un niveau d’eau supérieur ou égal 4m, l’afflux prend sa direction de l’Oued El-Kebir vers le lac par l’intermédiaire d’une tranchée de connexion de l’Oued El-Messida. Le volume d’eau atteint 33 hm3 en fin d’hiver [4] [2].
A cette période le versant de l’Oued El-Kebir s’intègre à celui du lac et couvrent ensemble une superficie de 11500 ha.
Le réseau hydrique comporte également, selon les données collectées du service technique de l’APC et du service hydraulique de la commune d’El Kala, 4 points de rejet d’eaux résiduaires urbaines:

Rejet vers le bassin de décantation n°1 :

Ce premier bassin est situé à 650 mL (mètre linéaire) de la gare routière d’El Kala, sur la route nationale 44 vers El Tarf. Une partie considérable de l’agglomération des crêtes – en extension continue – est liée à un collecteur principal de 550 mL.
Le même collecteur regroupe aussi la cité Fernana avec son extension de la gare routière à 650 mL ; le siège du PNEK vient de rejoindre ses sources d’eaux usées urbaines depuis 2003 [4] [2].

Rejet vers le bassin de décantation n°2 :

Sur la route cw (chemin de wilaya). 109 vers Annaba, sur le coté gauche. Ce bassin est lié à un collecteur principal d’eaux usées du lotissement Djeffel-Torki Sud, à une distance de l50mL et une partie du lotissement Gélas III à l70mL [4] [2].

Rejet vers le bassin de décantation n°3 :

Le troisième bassin se trouve sur la route cw. 109 vers Annaba sur la droite. Le collecteur principal d’eaux usées est de 380 mL provenant des lotissements Gélas I et II [4] [2].

Rejet vers le bassin de décantation n°4 :

Du coté de la commune de Ain El-Assel, le village de Mechta Abdelkader est connecté à un bassin de décantation implanté au rivage du lac à quelques dizaines de mètres de l’écluse de l’Oued El-Messida, que traverse la conduite d’eaux usées déclarée rompue depuis 1997, cette dernière est actuellement à l’origine d’apport permanent d’eaux usées urbaines dans le lac sans épuration primaire préalable.
En période d’assèchement, le niveau d’eau du point de connexion entre le lac et l’Oued El-Messida diminue et par conséquent, le sens de l’écoulement d’eau est inversé vers l’Oued El-Kebir diminuant ainsi le niveau d’eau du lac [4].
Des facteurs géophysiques tels que la percolation et l’évaporation poussent fortement les pertes hydriques.
L’homme contribue à son tour par la surexploitation de l’eau pour les besoins d’irrigation qui constituent, entre autres, un point considérable de fuites.
Le volume d’eau peut diminuer en été jusqu’à 22 hm3 avec une profondeur d’environ 0,96m [6] [19].
-Des zones éparses, à savoir Demnet-Rihana, Dai-Graâ et une partie de VSA El-Gantara-El-Hamra, présentent des rejets individuels non contrôlés marquant l’absence de conduites.

Diversité biologique :

Compte tenu de la collection énorme d’espèces végétales et animales, dont une grande partie renferme les espèces rares rencontrées uniquement au niveau du parc national d’El Kala, des travaux approfondis et des études écologiques intensives ont été focalisés sur l’importance de l’opulence biologique de la région, seule une partie moindre a pu être recensée dans les inventaires de faune et de flore établis par plusieurs chercheurs, à savoir l’équipe du laboratoire de recherche des zones humides de l’université de Annaba. Le PNEK de son côté propose des projets concernant le plan de gestion écologique des zones humides de la région [1].

La faune :

le lac Oubeira constitue l’habitat d’espèces animales d’immenses valeurs : des colonies variées d’oiseaux migrateurs et hivernaux s’installent ne serait-ce que temporairement dans le versant pour bénéficier des ressources alimentaires riches du versant, des poissons d’eau douce, les batraciens ainsi que de nombreux groupes de la faune inférieure.
La faune recensée dans les inventaires reste insuffisante et ne représente qu’une fraction de la véritable richesse biologique du site [2] [3].

La végétation aquatique émergente :

Le lit de l’Oued El-Messida est caractérisé par une organisation typique de végétation, sa grande superficie est encombrée d’herbiers flottants, d’hydrophytes couvrant le plan d’eau en partie. Cette végétation constitue une source nutritionnelle et un élément important dans la protection du lac et le maintien de son équilibre biologique.

principales fonctions du lac :

Rétention des sédiments et des produits toxiques :

Les précipitations, les ruissellements superficiels et le dévasement d’eaux usées résiduaires dans le lac sont entre autres, à l’origine de son alimentation hydrique, charriant toutes sortes de matières dissoutes ou en suspension et dont une partie importante rentre dans le cycle naturel de synthèse et dans la dégradation biologique ou par des réactions chimiques abiotiques [5].
Les roseaux et les scirpes sont des exemples de la végétation aquatique émergente, à laquelle est attribué un rôle primordial de brise-vent, ceci assure une stagnation du lac et permet au flux d’eau chargée en matière en suspension de subir un traitement mécanique par décantation. Les sédiments contribuent à la restitution du substratum formant au fond du lac, un écosystème spécifique pour les formes de vie anaérobie [5].
Ils présentent également un intérêt dans la compensation de la perte des terres par évasion, tant que dans le maintien de la fertilité et la structure des rivages.
Des traces de fer, de manganèse, du phosphore et du soufre, sont présentes sous le nom de micropolluants, dont le stockage se fait en partie par adsorption aux particules décantées, pour se retrouver dans les sédiments. Leur remobilisation dans l’hydrosystème est réalisée par l’action des microorganismes spécifiques qui puisent les formes oxydées (oxy-hydroxydes de fer, de manganèse, carbonate de calcium ou sulfures) assurant leur nutrition [5].

L’élimination totale de l’azote organique ou minéral :

Est sous l’indépendance exclusive de processus microbiologiques très sensibles incluant les bactéries et les mycètes comme étant les seuls agents dénitrifiant dans le monde vivant.
Anderson et al [5] ; ont estimé une rétention par les végétaux de l’ordre de 50 à 70KgN/ha/an contre 400 à 550Kg N/ha/an éliminés par dénitrification microbienne. Le phénomène de dénitrification conduit à la transformation des nitrates (NO3–) en azote particulaire (N2) rejoignant l’atmosphère à l’état gazeux et diminuant ainsi la charge du système aquatique en cet élément [5] [6].

l’autoépuration naturelle :

Les bactéries sont les éléments clefs du cycle biologique normal des eaux douces. Ce sont elles, en effet, qui vont débarrasser le milieu des matières organiques en solution qu’il contient.
En théorie, touts les microorganismes capables de se développer aux dépend de matières organiques polluantes peuvent être auto-épurateurs, cette capacité auto-épuratrice a des limites, elle est efficace dans la mesure où la charge de pollution ne devient pas excessive.
D’un point de vue sanitaire cette auto-épuration est évidemment bénéfique, les germes d’origine fécale disparaissent à 99,5%. Elle doit traduire un phénomène semblable dans le cas des germes pathogènes intestinaux (en particulier Salmonella des fièvres typhoïdes).
Ces quelques notions démontrent sans ambiguïté la réalité du pouvoir auto-épurateur. Celui-ci présente sans aucun doute l’un des apports les plus efficaces à la défense du milieu aquatique en même temps qu’à la protection de la Santé Publique [7].

Taxonomie Des Actinomycetes :

Evolution de la taxonomie des actinomycètes :

Leur pourcentage de “guanine + cytosine” est relativement élevé (supérieur à 55 mol %).
La classification de ce groupe est en remaniement perpétuel depuis près de 50 ans. Au début, les seuls critères employés pour différencier les genres étaient purement d’ordre macro et micromorphologique.
Dans les années 60, la chimiotaxonomie basée sur l’analyse des constituants cellulaires en acides aminés (Becker et al; 1964) [17] et en sucres (Lechevalier et Lechevalier, 1970a)[18] a permis d’apporter de nombreuses clarifications et fut ainsi déterminante pour différencier plusieurs genres entre eux.
Par la suite, durant les années 70 et ce, jusqu’aux années 90, l’analyse des lipides membranaires fut d’un apport considérable et complémentaire aux précédentes études chimiques. Ainsi, nous pouvons citer l’analyse des acides mycoliques (Mordarska et al., 1972)[19], des phospholipides (Lechevalier et al., 1977 [20] ; Minnikin et al., 1977 [21]) et des ménaquinones (Collins et Jones, 1981)[22]. Les critères chimiques combinés aux critères morphologiques, se sont révélés très efficaces pour distinguer beaucoup de genres entre eux. Actuellement, leur nombre avoisine les 40, sans compter les genres apparentés phylogénétiquement aux actinomycètes mais ne formant pas de véritable mycélium, comme Corynebacterium, Cellulomonas, Clavibacter etc (Holt et al, 1994)[23].
Entre 1971 et 1990, l’application de la taxonomie numérique aux actinomycètes, a permis d’apporter beaucoup de clareté dans la reconnaissance des espèces (Goodfellow, 1971[24]; Athalye et al, 1985[25] ; Goodfellow et al., 1990[26]). Pour cela de nombreux tests physiologiques sont utilisés.
A partir des années 80 et jusqu’à l’heure actuelle, l’application des techniques de la biologie moléculaire (séquençage de l’ARN ribosomique, hybridation DNA-DNA) dans la classification des actinomycètes a permis de tracer toute la phylogénie de ce groupe (Stackebrandt, 1982[27] Stackebrandt et al., 1983[28] ; Stackbrandt et Schleiger, 1984 [29] ; Stackbrandt et Kroppenstedt, 1987[30]) et à différencier clairement les espèces entre elles.

Critères actuels utilisés pour la classification des Actinomycètes [31] :

Ces critères sont de trois types : morphologiques, physiologiques et chimiques.

Critères morphologiques :

Critères macromorphologiques :

– La production ou non du mycélium aérien ou du mycélium du substrat
Plusieurs genres peuvent ne pas produire de mycélium aérien (MA), mais un seul uniquement ne produit pas de mycélium du substrat (MS) : Sporichtya.
-La couleur du mycélium aérien
La couleur exacte du MA est déterminée en utilisant une charte de couleur. Le nombre d’espèces de Streptomyces est tellement élevé que celles-ci sont classées, d’après justement la couleur du MA, dans 7 séries différentes « gris, rouge, jaune, blanc, bleu, vert et violet ». Dans chaque série, plusieurs nuances de couleur peuvent exister :
Exemple : série des « gris » gris foncé, gris clair, gris jaunâtre, gris rougeâtre,… -La couleur du mycélium du substrat et des pigments solubles Dans le cas des Streptomyces, les espèces peuvent produire :
– un MS de couleur caractéristique : couleur vive ou foncée : rouge, orange, jaune vif, vert, bleu, violet, noir… Ces couleurs permettent de caractériser les espèces;
– un MS de couleur non caractéristique : soit non coloré, soit coloré de manière assez claire, beige, jaune orangé clair, jaune brunâtre, brun ou olive pâle. Ces couleurs peuvent varier suivant, les souches d’une même espèce.
Les mêmes remarques que pour le MS sont également valables dans le cas des pigments solubles.

Critères micro morphologiques :

– La production de spores :
Le MA et/ou le MS peuvent, soit être stériles, soit produire des spores rondes, ovales ou en bâtonnets.
– L’agencement des spores :
Les spores peuvent être produites isolément, par deux, par quatre ou en de courtes ou de longues chaines. e11es peuvent être sessiles ou produites par des sporophores bien individualisés pouvant être verticillés ou non, ou encore de manière très irrégulière, le long des filaments mycéliens.
– La morphologie des chaînes de spores :
Les chaines de spores peuvent être droites à flexueuses (type « rectus-flexibilis » = RF), en crochets ou en boucles (type « retinaculum-apertum » = RA) ou en spirales (type « spira » = S). Ces dénominations sont particulièrement importantes pour la classification des espèces de Streptomyces. Qui peuvent ainsi être placées dans différentes sections. Des morphologies intermédiaires (RFRA, RFS et RAS) sont également souvent rencontrées.
-L’ornementation de la surface des spores :
Les spores peuvent avoir une surface lisse (type « smooth » = sm), rugueuse (type « warty » = wa), épineuse (type « spiny » = sp) ou chevelue (type « hairy » = ha).
– la fragmentation du mycélium du substrat :
Le MS peut se fragmenter, avec une intensité plus ou moins grande, en éléments coccoïdes et/ou en bâtonnets, non mobiles ou parfois mobiles.
-La production de structures particulières :
– La présence ou non de sporanges dans le MA et/ou le MS, la Forme de ces sporanges, le nombre de spores qu’ils contiennent, la mobilité et la forme des sporangiospores.
– La production d’endospores, de sclérotes, de synnemata.
La figure n°1 montre l’aspect micromorphologique des principaux genres d’actinomycètes.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
1- VALEURS DU SITE D’ETUDE
1.1-Introduction
1.2- Descriptif géomorphologique du lac Oubeira
1.3- Caractéristiques hydrologiques
1.3.1-Rejet vers le bassin de décantation n° 1
1.3.2-Rejet vers le bassin de décantation n° 2
1.3.3-Rejet vers le bassin de décantation n°3
1.3.4-Rejet vers le bassin de décantation n°4
1.4- Diversité biologique
1.4.1- La faune
1.4.2 La végétation aquatique émergente
1.5- principales fonctions du lac
1.5.1- Rétention des sédiments et des produits toxiques
1.5.2-L’élimination totale de l’azote organique ou minéral
1.5.3-l’autoépuration naturelle
2- DONNEES SUR LES ACTINOMYCETES
2.1- L’ordre des Actinomycétales
2.2- Lieux d’habitats
2.3- Taxonomie Des Actinomycetes
2.3.1- Evolution de la taxonomie des actinomycètes
2.3.2-Critères actuels utilisés pour la classification des Actinomycètes
2.3.2.1- Critères morphologiques
2.3.2.1.1- Critères macromorphologiques
2.3.2.1.2 – Critères micro morphologiques
2.3.2.2- Critères physiologiques
2.3.2.3- Les caractéristiques chimiques des constituants cellulaires
2.3.2.3.1- Composition pariétale en acides aminés
2.3.2.3.2- Composition cellulaire en sucres
2.3.2.3.3- Définition des chimiotypes à partir de la composition cellulaire en acides aminés et en sucres
2.3.2.3.4- Composition en lipides
2.3.2.3.4.1- Les phospholipides
2.3.2.3.4.3- Les acides mycoliques
2.3.2.4- Les acides nucleiques et la taxonomie des actinomycètes
2.3.2.5- Clé d’identification
2.3.3- Les critères d’identification des espèces
2.3.3.1- Les caractéristiques culturales
2.3.3.2- Les caractères physiologiques et la taxonomie numérique
2.3.3.3- L’hybridation DNA-DNA
2.4- Les Actinomycète en tant que microorganismes utiles
2.4.1- Importance dans le domaine industriel
2.4.2 – Importance dans le domaine agronomique
2.5- Les Actinomycètes en tant que microorganismes pathogènes et nuisibles
3- LE GENRE STAPHYLOCOCCUS :
3.1-Historique
3.2-Habitat
3.3-Position taxonomique
3.4 Transmission
3.7-Substances élaborées par les staphylocoques
3.8- Infections dues aux staphylocoques
3.9- Maladies causées par les Staphylocoques
3.10-La résistance aux antibiotiques chez S. aureus
3.10.1-Histoire d’antibiotiques et de résistance bactériennes à propos de S.aureus
3.10.2-Nouvelle résistance: VISA / GISA
4-Pseudomonas aeruginosa :
4.1-Historique
4.2-Definition
4.3- Habitat
4.4-Classification
4.5-Pouvoir pathogène
4.6- Résistance aux antibiotiques
5- Escherichia coli:
5.1- Historique
5.2— Habitat
5.3- Caractéristiques biochimiques
5.4- Pouvoir pathogène naturel
5.4.1- Infections extra-intestinales
5.4.2- Infections intestinales
5.5- Pouvoir pathogène pour l’animal
6-LES ANTIBIOTIQUES :
6.1- Introduction
6.2-Définition
6.3- Classification des antibiotiques
6.4.1-Perturbation du métabolisme cellulaire (antimétabolites)
6.4.2-Inhibition de la synthèse de la paroi des cellules bactériennes
6.4.3-Interaction avec la membrane plasmique
6.4.4-Perturbation de la synthèse protéique
6.4.5-Inhibition de la transcription et de la réplication de l’ADN
6.5-Résistances Bactérienne aux antibiotiques
6.6-Origine du phénotype de résistance aux antibiotiques chez les bactéries
6.6.1- Acquisition d’une résistance vis-à-vis de certains médicaments à la suite d’une mutation
6.6.2- Acquisition d’une résistance vis-à-vis de certains médicaments à la suite d’un transfert de gène de résistance entres bactéries
6.7-Mécanismes de résistance aux antibiotiques chez les bactéries
6.7.1-Inactivation de l’antibiotique (détoxification enzymatique de l’antibiotique)
6.7.2-Réduction de la perméabilité de l’antibiotique
6.7.3-Modification de la cible de l’antibiotique
6.7.4 – Développement d’une autre voie métabolique
6.8-Facteurs favorisant l’apparition des phénotypes de résistance chez les bactéries
6.9-Mode de transfert de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries
6.10-Le rôle des éléments transposables dans la dissémination des gènes de résistance aux antibiotiques
MATERIEL ET METHODES
1- Site d’étude
2- Echantillonnage
3- Prélèvement
4-Analyses des échantillons mères
4-1 Analyses physico-chimiques
4-1-1- Mesure du pH
4-1-2- Mesure de la température
4-1-3- Mesure de la conductivité électrique (CE) norme AFNOR T 91-031
5- Isolement et Purification
5-1 Dilution
5-1-1- Préparation des dilutions décimales
5-2 Ensemencement
5-2-1 Technique
5-2-2 Mise en culture
6 -Milieux de culture utilises
6-1- Milieux ordinaires
6-1-1- Gélose nutritive (GN)
6-2-Milieux d’isolement
6-2-1 -Milieu gélosé à base de tryptone, glucose et d’extrait de viande (TGEA)
6-2-2 -Milieu Sabouraud
6-2-3 -Milieu Czapek
6-2-4 – Milieu Czapek double concentration (voir milieu Czapek)
6-3 -Milieux sélectifs
6-3-1- Milieu ISP2
6-3-2- Milieu ISP 3
6-3-4 – Milieu ISP5: glycerol – asparagines-agar
6-3-5 Milieu Tryptone – extrait de levure – glucose (TYG)
6-3-6 Milieu OGYA
6-3-7 Milieu Sabouraud – Chloramphenical
6-3-8 Milieu Chitine-Agar
6-3-9 Milieu asparagine – glucose
6-4- Milieux électifs
6-4-1- Milieux de croissance
6-4-1-1 Milieu dextrose-tryptose-agar
6-4-2- Milieux de sporulation
6- 4- 2-1- Milieu de Cross
6-4-2-2 Milieu de Gausse
6-4-2-3 Milieu de Lindenbein
7- Incubation et Lecture
8- Sélection et Purification des colonies suspectes
8-1-Sélection des colonies suspectes
8-2 Observation microscopique
9- Purification et Conservation
10-Recherche de l’activité antibactérienne
10-1 Les souches de références testées
10-1-1 Origine
10-1-2 Vérification de la pureté des souches
10-1-3- Etude des caractères biochimiques des souches cibles
10-1-3-1 -Etude des caractères biochimiques de la souche de référence cible E.coli Z
10-1-3-2 -Etude des caractères biochimiques des deux souches de Staphylococcus aureus X1 et X2
10-1-3-3 -Etude des caractères biochimiques de la souches de références cible P.aeruginosa Y
10-1-4- Etude de la sensibilité des souches de références cibles aux antibiotiques (Antibiogramme)
11-Production, Purification et Caractérisation Partielle des antibiotiques
11-1 Recherche de l’activité antibactérienne in vitro
11-1-1 sur milieu solide
11-1-2 Activité in vitro sur milieu liquide
11-2- Spectre d’activité des souches sélectionnées
11-3- Production d’antibiotiques en milieu liquide
11-4- Extraction de l’activité antimicrobienne
11-4-1- Extraction à partir du filtrat
11-4-2- Extraction à partir du mycélium
1-5 Tests d’activité par antibiographie
11-6 Chromatographie analytique sur couche mince: bioautographie
11-6-1 Préparation des plaques de gel de silice
11-6-2 Dépôt des échantillons et développement des plaques
11-7 Révélation microbiologique (bioautographie par chromatographie sur colonne)
11-7-1Technique de la Chromatographie sur colonne
RESULTATS ET DISCUSSION
1- Analyses des échantillons mères
1-2- Mesure de la température
1-3- Mesure de la conductivité électrique (CE)
2-Observation macroscopique des colonies suspectes
3- Observation microscopique des colonies suspectes
4-Observation macroscopique des souches de référence
5- Observation microscopique des souches de référence
6- Etude des caractères biochimiques des souches de référence cibles
6.1 -Escherichia coli Z ATCC
6.2 -Staphylococcus aureus X1 ATCC (MRSA)
6.2 -Staphylococcus aureus X2 ATCC
6.3-Pseudomonas aeruginosa Y ATCC
7- Antibiogramme des souches de référence cibles
7.1-Staphylococcus aureus X1 ATCC (MRSA)
7.2- Staphylococcus aureus X2ATCC
7.3 –Pseudomonas aeruginosa Y ATCC
7.4-Escherichia coli Z ATCC Z
8- Test de l’activité antibactérienne in vitro sur milieu solide
9- Test de l’activité antibactérienne in vitro sur milieu liquide
10- La production du métabolite antibactérien en milieu liquide
11- Tests de l’activité antibactérienne à partir des extraits
11-1 tests de l’activité antibactérienne des extraits a partir du filtrat
11.2- test de l’activité antibactérienne de l’extrait methanolique du mycélium
12- La chromatographie sur couche mince
CONCLUSION

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