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Historique de Microbiologie Dès l’Antiquité, on croyait à l’existence d’agents

Historique de Microbiologie Dès l’Antiquité, on croyait à l’existence d’agents infectieux transmissibles, invisibles à l’œil nu. Les micro-organismes seront observés pour la première fois en 1677 par Antoine van Leeuwenhoek et son microscope. A partir de 1857, Louis Pasteur met en évidence le rôle des micro-organismes dans les fermentations lactique et alcoolique. En 1884, Hans Christian Gram développe une technique de coloration (nommée « coloration de Gram ») qui permet la classification des bactéries. Il faudra attendre 1928 pour qu’Alexander Fleming découvre les propriétés antibactériennes de la pénicilline ; puis 1997 pour que le premier génome bactérien (celui d’Escherichia coli) soit séquencé. A. Antoine van Leeuwenhoek (1632-1723) Antoine van Leeuwenhoek a amélioré le microscope en 1677, en polissant des lentilles à la main. Cet outil qui grossissait 300 fois a ainsi permis la découverte des bactéries. C’est le premier à avoir étudié les micro- organismes et la biologie cellulaire. B. Louis Pasteur (1822-1895) A partir de 1854, Pasteur étudie les processus de fermentation. Ses recherches s’étaleront sur 15 ans. Il constate, grâce au microscope, que toutes les fermentations sont l’œuvre de micro-organismes : les ferments. En 1862, grâce à l’expérience du ballon «à col de cygne», il démontre qu’un liquide reste inaltéré en prenant la précaution de le mettre à l’abri des micro-organismes. En revanche, si ce liquide est laissé à l’air libre, de nombreux microbes s’y développent. (C’est la découverte de la notion de stérilité d’un milieu). Louis Pasteur isolera 3 germes entre 1878 et 1880 : le streptocoque, le staphylocoque et le pneumocoque. En affirmant que chaque maladie a son microbe et que celui-ci vient de l’extérieur dehors, Pasteur établit les règles de bases de l’asepsie. 1 En 1880, Pasteur travaille sur le choléra des poules. Il découvre que les animaux ne meurent pas si on leur injecte la culture d’un microbe vieilli. De plus, ces mêmes poules inoculées quelques jours plus tard avec une culture très virulente, demeurent en parfaite santé : elles sont vaccinées. Louis Pasteur réussit à affaiblir le virus de la rage en suspendant une moelle contaminée dans un bocal dont l’air est asséché. Il applique pour la première fois, avec succès, son vaccin antirabique à un jeune garçon, Joseph Meister, le 6 juillet 1885. Il recherchera ensuite les causes possibles des altérations du vin. Il démontre que les responsables sont des germes bactériens parasites au processus de fermentation naturel. Il apprend alors aux industriels à ne travailler qu’avec des germes purs et leur montre comment des instruments mal lavés deviennent rapidement le refuge de germes parasites. Il invente une technique appelée pasteurisation. Elle consiste à chauffer le liquide quelques minutes à une température située entre 55 et 60°C afin d’éliminer les germes indésirables du milieu. C - Robert Koch (1843-1910) L’observation du bacille du charbon (Bacillus anthracis) dans le sang de patients décédés, isolement de la bactérie et ré- innoculation à des animaux sains --> conduit à la maladie et à l'isolement de la même bactérie qui est donc l'agent infectieux. -Isolement de Mycobacterium tuberculosis (bacille de Koch) Robert Koch (1843-1910) Postulats de Koch 1er isoler l'agent suspecté d’une victime de la maladie 2ème croissance de l'agent en culture pure 3ème infecter un hôte sain et montrer que cet organisme présente alors les mêmes symptômes cliniques 2 4ème ré-isoler le "même" agent de la nouvelle victime D- QUELQUES DATES MARQUANT L ’HISTORIQUE DE LA MICROBIOLOGIE  Dès l'Antiquité, on postulait l'existence d'agents infectieux transmissibles invisibles à l'œil nu.  1546 : Jérôme Fracastor impute la transmission des maladies à des germes vivants, qu'il appelait « seminaria ».  1677 : Découverte des bactéries par le microscopiste hollandais Antoine van Leeuwenhoek.  1828 : Christian Gottfried Ehrenberg utilise pour la première fois le terme bactérie.  1840 : Le pathologiste allemand Jacob Henle propose une « théorie des germes » pour les maladies.  1857-1876 : Louis Pasteur met en évidence les rôles des micro- organismes dans la fermentation lactique et alcoolique. Il développe les techniques de pasteurisation et de stérilisation lui permettant la mise en place de cultures pures de micro-organismes. La possibilité de culture a permis de démontrer que la génération spontanée était une aberration.  1877-1895 : Louis Pasteur démontre que des maladies sont la conséquence de la présence de ces micro-organismes. Premières recherches systématiques sur l'origine de certaines maladies, ainsi que la vaccination (connue depuis Edward Jenner pour la variole - maladie virale).  1873-1882 : Robert Koch met en évidence le bacille responsable de la tuberculose (Mycobacterium tuberculosis). Koch a établi les règles (toujours utilisées) qui permettent de démontrer rigoureusement qu'une bactérie donnée est à l'origine d'une infection.  1884 : Hans Christian Gram développe une technique de coloration qui est la plus utilisée dans l'étude et la classification des bactéries en deux grands groupes : les bactéries à Gram positif et celles à Gram négatif.  1912 : Paul Ehrlich découvre le premier traitement efficace (dérivé d'arsenic) contre la syphilis. C'est la première fois qu'on traite avec un agent chimiothérapeutique une maladie bactérienne.  1917 : Découverte des bactériophages par Frederick T wort et Felix d'Herelle.  1928 : Frederick Griffith découvre la transformation bactérienne et établit les fondements de la génétique moléculaire.  1929 : Alexander Fleming découvre les propriétés antibactériennes de la pénicilline produite par Penicillum. L'humanité entre dans l'ère des antibiotiques.  1944 : Albert Schatz et Selman Waksman découvrent un autre antibiotique: la streptomycine qui sera bientôt utilisée contre la tuberculose. 3  1960 : François Jacob, David Perrin, Carmen Sanchez et Jacques Monod proposent le concept d'opéron pour le contrôle de l'expression des gènes bactériens.  1977 : Carl Woese étudie l'ARN ribosomal pour découvrir une troisième forme de vie, les Archae, distincte génétiquement des bactéries et des eucaryotes.  1986 : En utilisant une enzyme de la bactérie Thermus aquaticus, Kary Mullis invente la technologie de PCR (Polymerase Chain Reaction). La technique de PCR est devenue l'outil de base de la biologie moléculaire.  1995 : Séquençage complet du premier génome bactérien (Haemophilus influenzae) par Craig Venter et ses collègues du TIGR. La microbiologie entre dans l'ère de la génomique. II. Classification et caractéristiques L'analyse de la structure interne a permis de déterminer deux groupes de micro-organismes : les procaryotes (ou bactéries, munis d'un proto-noyau) et les eucaryotes (munis d'un vrai noyau)  Procaryotes (groupe polyphylétique comprenant en fait des taxons de rangs distincts) o Archaea, archéobactéries o Eubactéries  Eucaryotes (groupe monophylétique ou taxons simples) o Algues o Champignons o Protozoaires Les deux groupes se sont différenciés très tôt du point de vue phylogénétique. A. Les Procaryotes 1-Les Archéobactéries Les archéobactéries sont des bactéries primitives qui se distinguent des Eubactéries (bactéries « vraies ») par certains caractères biochimiques comme la constitution de la membrane cellulaire ou le mécanisme de réplication de leur ADN (Acide DésoxyriboNucléique). 4 Le groupe des Archéobactéries ou Archaea ne comprend essentiellement que des espèces anaérobies, c’est-à-dire n’ayant pas besoin d’oxygène. Elles sont très diversifiées. Certaines sont connues pour leur capacité à vivre dans des milieux extrêmes et occupent des niches écologiques qu’elles sont souvent seules à occuper comme les milieux très acides, très salés ou très chauds. Par exemple, Acidophilus thermophilus s’est adaptée aux conditions (acides et brûlantes) de vie dans les geysers. D’autres vivent dans des milieux plus courants comme le sol, la mer ou l’intestin des animaux. 2- Les Eubactéries On retrouve les bactéries dans notre quotidien, sol, nourriture… B. Les Eucaryotes Les Eucaryotes ont un système membranaire interne enfermant des organites comme le noyau, les mitochondries ou les vacuoles. Le noyau contient le matériel génétique de la cellule. Les mitochondries libèrent l’énergie fournie par les aliments : ce sont les centrales énergétiques de la cellule. Les vacuoles sont de petites cavités membranaires chargées d’une multitude de fonction dont la décomposition de substances absorbées par la cellule (digestion). Ils présentent un cytosquelette interne constitué de tubules et de filaments qui peuvent se contracter. Ils sont essentiels pour les mouvements internes et la division (mitose) de la cellule. Les protistes regroupent les êtres vivants mobiles et unicellulaires. Le règne des protistes se divise principalement en trois groupes : les protozoaires à affinités animales, les protophytes à affinités végétales et les myxomycètes à affinité fongique. 1. Les protozoaires Ils se trouvent dans le sol, l’eau douce, l’eau de mer, mais aussi comme parasites des animaux et des Hommes. Les protozoaires ne possèdent pas de paroi cellulaire. Ils se nourrissent par endocytose : le protozoaire émet dans la direction de sa proie des protubérances cytoplasmiques (pseudopodes) qui l'enveloppent, puis les pseudopodes se rejoignent, et la proie est alors enfermée dans une vésicule dans le cytoplasme-même. Elle sera digérée grâce à l'intervention d'enzymes digestives. Remarque : selon la taille du matériel absorbé, on distingue la pinocytose (ingestion de fluides ou de macromolécules) et la phagocytose (absorption de grosses particules voire de cellules). Parmi les protozoaires, on peut citer les amibes avec leurs pseudopodes, les ciliés qui possèdent deux noyaux (macro et micronucléus) et les sporozoaires qui sont des parasites. uploads/Sante/ cours-microbiologie-generale.pdf