Microbiologie générale (partim théorie)

Enseignants

Michiels Thomas;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

Les bases de la biologie et de la biochimie élémentaire (nature et fonction des principales macromolécules: protéines, glucides, lipides, métabolisme de base, membranes biologiques, notions d'énergie
- bases de la biologie cellulaire: membranes, transports, compartimentation ;
- Les concepts de l'expression des gènes chez les bactéries et eucaryotes

Le(s) prérequis de cette Unité d’enseignement (UE) sont précisés à la fin de cette fiche, en regard des programmes/formations qui proposent cette UE.

Thèmes abordés

1. Historique
- la génération spontanée
- immportance des bactéries dans les cycles naturels
- rôle des bactéries dans la pathologie: les postulats de Koch
- découverte et caractérisation des virus
2. Microbiologie
- Eucaryotes / Procaryotes
- différence virus-bactéries
I. LA CROISSANCE
A. conditions de croissance (t°, pH, salinité, pression...)
B. nutriments
C. la courbe de croissance
D. mesure de la croissance
E. évolution inverse
II. STRUCTURE DES BACTERIES
A. Taille et forme
B. La cellule bactérienne
      - Cytoplasme
      - Membrane plasmique
      - Paroi (color. de Gram, peptidoglycane...)
      - structure des bactéries Gram+ (acides teichoïques, protéines)
      - structure des bactéries Gram- (m. externe, LPS, porines, périplasme)
      - structures de surface (pili, flagelles, capsule...)
      - biofilms
III. MEMBRANES ET TRANSPORT (Importation et Exportation/Sécrétion)
A. Importation
      - porines et récepteurs de la membrane externe (Gram-)
      - perméases de la membrane interne
B. Exportation et sécrétion
      - la voie classique Sec-dépendante (séquence signal...)
      - Sécrétion chez les bactéries à Gram- (type-I, type-II, type-III...)
IV. INFORMATION GENETIQUE
A. Le chromosome d'E.coli
B. réplication du génome (bidirectionnelle + notion de vitesse)
C. plasmides (taille, copies, réplication, partition, compatibilité)
D. expression des gènes bactériens
E. régulation de la transcription et impact des mutations
      - opéron (Ex. lactose)
      - régulon (Ex réponse SOS, facteurs s)
      - régulation inter-bactérienne (quorum sensing)
F. bactériophages (lysogénie et cycle lytique)
G. Transfert de l'information génétique
      - transformation, transduction, conjugaison, transposition
      - système de restriction-modification
V. LES AGENTS ANTI-BACTERIENS & ANTIBIOTIQUES
A. Désinfectants et antiseptiques
      - Agents chimiques, Chaleur, Filtration, Radiations UV et gamma
B. Antibiotiques: cibles et principe du mode d'action
      - (Synthèse de la paroi, Ribosome, Métabolisme,
           Réplication et ac. nucléiques, Membrane)
C. Résistance aux antibiotiques
      - Origine des résistances
      - Mécanismes de résistance
I. INTRODUCTION
Structure des virus (acide nucléique + capside = nucléocapside, + enveloppe?)
Compartimentation de la cellule eucaryote
Le cycle viral  (Entrée, décapsidation, expression, réplication, assemblage, sortie)
Interaction virus-hôte (transmission, propagation, épidémio)
Classification
       http://www.virologie-UCLouvain.be
II. STRATEGIES DE REPLICATION ET CYCLE EN FONCTION DE LA NATURE DU VIRUS
Exemple de virus à ADN non-enveloppé (SV40)
Exemple de virus à ADN enveloppé (Herpes)
Exemple de virus à ARN+ (picornavirus)
Exemple de virus à ARN- (segmenté: grippe)
Exemple de rétrovirus (HIV)

Contenu

Introduction à la nature d'une bactérie et d'un virus
- Impact du monde microbien sur l'écosystème planétaire et humain ;
- Complexité fonctionnelle d'un organisme simple ;
- Efficacité prodigieuse de certains mécanismes (temps de génération de 20 min. pour E. coli => réplication, contrôle de qualité, division de la cellule etc) ;
- Flexibilité génétique et faculté d'évolution des microorganismes (capacité d'adaptation au réchauffement climatique, apparition et transfert des résistances aux antibiotiques : implication majeure en thérapie - risque de l'utilisation abusive des antibiotiques etc) ;
- Lien existant entre nature d'un virus (type de génome, structure...), son cycle de réplication dans la cellule et certains aspects de la pathologie qu'il provoque (Ex virus de la grippe -> génome segmenté => risque de pandémies; Rétrovirus -> intégration du génome dans celui de l'hôte => => 8% du génome humain est constitué de séquences rétrovirales...).

Méthodes d'enseignement

Le cours se donne en grand auditoire (exposé magistral classique avec usage du tableau et d'illustrations sous forme de diapositives. La matière est vue de manière la plus dynamique possible en mettant au premier plan l'aspect mécanistique et ses conséquences fonctionnelles (établissement de liens entre localisation d'une structure et nécessité de transport de ses composants, établissement de liens entre le cycle de croissance, l'adaptation du métabolisme, la régulation génétique etc.). Des liens sont établis avec les matières des cours de Biol (Bac1), Bio cell (Bac2), Bio mol (Bac2), Immuno (Bac3) + secteur infectieux. Les exemples et les exercices sont destinés à comprendre des mécanismes de base et à pouvoir comprendre la logique de mécanismes distincts.
Une partie du cours (Virologie) est disponible en e-learning.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen écrit composé d'une partie QCM (1/3) portant principalement sur les éléments descriptifs et le vocabulaire (les deux premiers objectifs d'apprentissage) ; (1/3) d'un partie de  rédaction de synthèses courtes et d'interprétations et d'analyse (mise en lien de plusieurs concepts (par exemple, la localisation intracellulaire d'un facteur et voies de régulation) ; (1/3) d'une partie d'exercices permettant d'évaluer le niveau de compréhension de l'étudiant(e) sur les objectifs de raisonnement hypothético-déductifs et d'interprétations à partir d'éléments proches de ceux rencontrés au cours.

Bibliographie

Syllabus : text + illustrations (slides)
Web site for initiation to virology
http://www.virologie-UCLouvain.be
Prescott, L. M., Harley, J. P. & D. A. Klein (2003). Microbiology. De Boeck Ed.

Faculté ou entité
en charge

FARM