La phylogénie moléculaire

La phylogénie moléculaire

LES MYCOBACTERIES

Généralités

Le genre Mycobactérium est le seul représentant de la famille des Mycobacteriaceae. Depuis la découverte de M. tuberculosis par R. Koch, et jusqu’à maintenant, les scientifiques continuent de découvrir de nouvelles espèces (Fig.11). Aujourd’hui plus de 160 espèces mycobactériennes ont été décrites (www.bacterio.cict.fr/index.html) et cela Grâce à l’avènement des techniques d’identification moléculaire. genre comprend des bactéries dont le génome a une teneur élevée en G et C (de 62 à 72%) [2] et dont la paroi contient des acides mycoliques, qui n’existent que chez quelques genres voisins (Corynebacterium, Nocardia, Rhodococcus, Tsukamurella, Dietzia et Gordonia).Les mycobactéries sont des bacilles aérobies stricts, immobiles, asporulés et acapsulés. La présence d’acides mycoliques pariétaux est responsable d’une propriété tinctoriale particulière [5]: ce sont des bacilles acido-alcoolo-résistants (BAAR). Pour les colorer, il faut donc utiliser la technique de Ziehl Neelsen ou la coloration à l’auramine. La croissance in vitro des mycobactéries est souvent très lente (de 1 à 8 semaines) et s’obtient classiquement sur des milieux spécifiques comme ceux de Löwenstein-Jensen et de Coletsos .

Tuberculose et mycobactérioses humaines

En bactériologie médicale, classiquement trois groupes de mycobactéries sont à distinguer: les espèces du complexe tuberculosis, responsables de la tuberculose; les mycobactéries atypiques ou non tuberculeuses, responsables des mycobactérioses humaines; Mycobacterium leprae ou bacille de Hansen, agent de la lèpre, un deuxième fléau de la santé publique, après la tuberculose, qu’occupe l’OMS.La tuberculose est une infection due le plus souvent à M. tuberculosis, le bacille de Koch (BK), et plus rarement à Mycobacterium bovis (agent de la tuberculose des bovins) ou à M. africanum. Dans le monde, la tuberculose est responsable de plus de 2 millions de décès par an et son incidence annuelle est de 8 à 9 millions de nouveaux cas. L’atteinte respiratoire représente 75 à 80 % des tuberculoses et les tuberculoses extrapulmonaires comprennent notamment les formes miliaires, ganglionnaires, osseuses et la méningite tuberculeuse .

Phylogénie et classification

La taxinomie des mycobactéries est assez compliquée, la différenciation des mycobactéries en deux groupes, pathogènes et atypiques, est actuellement dominante [40]. Selon la classification de Runyon (tableau 8), basée sur le taux de croissance et la pigmentation des colonies, les mycobactéries sont divisées ainsi: GROUPE O: Les bacilles tuberculeux; GROUPE I: Mycobactéries à croissance lente, photochromogènes; GROUPE II: Mycobactéries à croissance lente, scotochromogènes; GROUPE III: Mycobactéries à croissance lente, non chromogènes; GROUPE IV: Mycobactéries à croissance rapide, pigmentées ou non.Les sociétés “American Thoracic Society and the Infectious Diseases Society of America” exigent que les mycobactéries doivent être identifiées jusqu’au niveau espèces, chose qui aide beaucoup à déterminer leur signification clinique ainsi que les options d’un traitement consécutif. Les méthodes d’identification basées sur les caractéristiques phénotypiques et biochimiques sont lentes et peu précises pour déterminer les espèces mycobactériennes. Aujourd’hui les méthodes moléculaires sont devenues de plus en plus utilisées. Les principaux loci largement utilisés sont: le gène d’ARNr 16S (rrs), l’espace intergénique ARNr 16S-23S (ITS1) , et hsp65. D’autres travaux ont utilisé d’autres loci comme gyrB , rpoB ,, dnaJ1 ,recA, sodA ., secA1 ., tuf [25], ssrA [25], smpB [26], et le gène d’une protéine de 32-kDa . Le problème c’est que ces loci ne sont pas amplifiés chez toutes les espèces ou ils ne permettent pas une discrimination suffisante entre les espèces fortement apparentées , par exemple:Le gène d’ARNr 16S ne différencie pas entre M. kansassi pathogène de M. gastri non pathogène [34] ou entre M. fortuitum subsp. Acetamidolyticum et M. fortuitum subsp. Fortuitum qui sont différenciables par les diagnostiques cliniques traditionnelles. Ce gène ne permet pas de différencier les espèces à l’intérieur du complexe de M. tuberculosis MTBC ou à l’intérieur du complexe de M. avium (MAC). Les premiers 500 pb du gène d’ARNr 16S sont identiques entre M. marinum et M. ulcerans ,entre M. abscessus et M. chelonae et entre M. vaccae et M. vanbaalenii . M. marinum et M.ulcerans ont aussi l’espace intergénique ARNr 16S-23S identique .Le locus gyrB a été testé seulement chez les mycobactéries à croissance lente (SGM) et a besoin d’une étude approfondie chez les mycobactéries à croissance rapide (RGM) hsp65 est le deuxième locus le plus conservé après le gène ARNr 16S, cependant il est incapable de différencier entre les membres de MTBC (à l’exception de M. africanum) , entre ceux du complexe MAC ou entre les espèces de M. fortuitum .
Le locus rpoB est également utilisé pour identifier les espèces mycobactériennes [20], mais il n’arrive pas à différencier entre les membres de MTBC, un arbre phylogénétique basé sur le locus rpoB est moins robuste par rapport à un arbre basé sur hsp65, sur sodA ou sur l’ARNr 16S.
Les analyses phylogénétiques reposant sur une seule cible pour classer les bactéries au niveau genre ou espèces sont avérées peu discriminantes. L’utilisation combinée de plusieurs gènes pour ce but a vu le jour depuis le rapport de la “ad hoc committee” pour la réévaluation de la définition des espèces bactériennes et elle est connue sous le nom de l’analyse multigénique des séquences (MLSA pour multigene or multilocus sequence analysis). L’avantage de cette approche est sa bonne résolution étant donné que les gènes sélectionnés sont omniprésents dans le genre, présents en une seule copie et ne subissent pas de transfert horizontal (HGT pour horizontal gene transfer).L’approche MLSA n’est pas encore exploré dans l’ensemble du genre Mycobacterium,

Méthodes de caractères

L’approche basée sur les caractères est statistiquement plus robuste que les méthodes de distances.Mais elles sont en contre partie très lentes. Cette approche regroupe les méthodes de parcimonie (MP) et de maximum de vraisemblance (ML) [14, 30].

Méthode de parcimonie (MP)

Cette méthode postule que, pour un groupe d’espèces, la phylogénie la plus vraisemblable est celle qui nécessite le plus petit nombre de changements évolutifs. L’arbre phylogénétique est conçu de manière à impliquer le minimum d’événements évolutifs.
La méthode de parcimonie s’appuie sur deux hypothèses principales: Tous les sites changent indépendamment les uns des autres; La vitesse du changement est lente et constante à travers les lignées évolutives.

Procédure d’analyse par la méthode de parcimonie

Les principales étapes sont: Identification des sites informatifs: Un site est informatif uniquement s’il y a au moins deux types de nucléotides présents dans ce site et représentés chacun dans au moins deux séquences. Génération de toutes les topologies d’arbres possibles pour les séquences données; Calcul du nombre minimum de substitutions pour chaque site informatif; Calcul de la somme de changements pour chaque arbre; Choix de la topologie de l’arbre qui nécessite le moins de changements c.à.d. l’arbre le plus court.

Avantages et inconvénients de la méthode de parcimonie

La parcimonie est une méthode de caractères qui fournit l’information sur les séquences ancestrales et qui permet l’évaluation des différents arbres. Cependant, seulement une partie d’information (sites informatifs) est utilisée. En plus, la méthode ne corrige pas les substitutions multiples et ne calcule pas les longueurs de branches et elle est aussi lente et inutilisable lorsque l’on a un grand nombre de séquences.

Méthode de maximum de vraisemblance (ML)

C’est une méthode probabiliste qui recherche l’arbre optimal en attribuant une probabilité à chaque
changement dans les séquences.
La vraisemblance L est la probabilité d’observer les données D sachant que l’on considère l’hypothèse H, L = Pr (D/Η). La démarche consiste à rechercher la vraisemblance des données D sous différentes hypothèses
évolutives H d’un modèle M et à retenir les hypothèses qui rendent cette vraisemblance maximale.
Les données D sont des séquences comparées et l’hypothèse H est l’arbre phylogénétique. Le but est de trouver l’arbre dont la vraisemblance est maximale, en considérant un certain modèle d’évolution Deux hypothèses principales sont posées: les changements affectant la même séquence sont indépendants; les changements, affectant l’ensemble des séquences étudiées, sont indépendants.

Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie Analyse phylogénétique des séquences

Étudiant en université, dans une école supérieur ou d’ingénieur, et que vous cherchez des ressources pédagogiques entièrement gratuites, il est jamais trop tard pour commencer à apprendre et consulter une liste des projets proposées cette année, vous trouverez ici des centaines de rapports pfe spécialement conçu pour vous aider à rédiger votre rapport de stage, vous prouvez les télécharger librement en divers formats (DOC, RAR, PDF).. Tout ce que vous devez faire est de télécharger le pfe et ouvrir le fichier PDF ou DOC. Ce rapport complet, pour aider les autres étudiants dans leurs propres travaux, est classé dans la catégorie Phylogénie avec un seul gène  où vous pouvez trouver aussi quelques autres mémoires de fin d’études similaires.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela rapport gratuit propose le téléchargement des modèles gratuits de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

DEDICACES
REMERCIEMENTS
LISTE DES ABREVIATIONS
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
RESUME
INTRODUCTION
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
I. LA PHYLOGENIE; DEFINITION, INTERETS ET METHODES:
1. L’arbre phylogénétique
2. La phylogénie moléculaire
3. Méthodes de reconstructions phylogénétiques:
4. Fiabilité des arbres phylogénétiques:
II. LES MYCOBACTERIES
1. Généralités
2. Tuberculose et mycobactérioses humaines
3. Phylogénie et classification
PARTIE PRATIQUE
I. MATERIEL ET METHODES
1. Souches bactériennes utilisées
2. Séquences génétiques
3. Analyse phylogénétique des séquences
4. Etude de la variabilité intraspécifique
II. RESULTATS ET DISCUSSION
1. Taille des séquences
2. Phylogénie avec un seul gène
3. Variabilité intraspécifique
4. La phylogénie avec une combinaison de gène
CONCLUSION
PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

Rapport PFE, mémoire et thèse PDFTélécharger le rapport complet

Télécharger aussi :

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *