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Unité 7 : Génétique Microbienne et Métabolisme Microbien - Biologie

Unité 7 : Génétique Microbienne et Métabolisme Microbien - Biologie


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Le génome des procaryotes est généralement constitué d'un ''chromosome'' et de plasmides. Les eucaryotes contiennent cependant un plus grand nombre de chromosomes - on distingue deux types de chromosomes des eucaryotes (nucléaires et mitochondriaux) et parfois même des plasmides. La plupart de ce que nous savons sur les chromosomes des procaryotes a été obtenu à partir d'études de E. coli – c'est l'organisme de choix pour de telles recherches sur les procaryotes. Le chromosome est constitué d'ADN circulaire double brin.

Vignette : Supercoiling de l'ADN dans E.Coli est crédité à Garasone et est sous licence via une Creative Commons Attribution 3.0 République tchèque.


Brock Biologie des micro-organismes, 16e édition

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Informations métagénomiques sur la diversité microbienne dans un bassin d'eau souterraine impacté par diverses activités anthropiques

Les communautés microbiennes dans les eaux souterraines sont diverses et chacune peut réagir différemment aux changements environnementaux. L'objectif de cette étude était d'étudier la diversité, l'abondance et la dynamique des communautés microbiennes dans les eaux souterraines impactées et de les corréler à l'utilisation des terres et à la géochimie des eaux souterraines correspondantes, à l'aide d'une plate-forme Illumina MiSeq ciblant les régions V3 et V4 du gène de l'ARNr 16S. Le séquençage MiSeq qui en a résulté a révélé les modèles de cooccurrence de taxons microbiens abondants et rares dans un bassin d'eau souterraine touché. Les protéobactéries étaient le phylum bactérien associé aux eaux souterraines le plus courant, principalement composé des classes Gammaproteobacteria, Betaproteobacteria, Alphaproteobacteria et Deltaproteobacteria. Les phylums détectés en moindre abondance étaient les Firmicutes, les Bacteroidetes, les Planctomycètes, les Actinobacteria, OD1 et les Nitrospirae. Les membres des micro-organismes des eaux souterraines détectés impliqués dans les processus biogéochimiques naturels tels que la nitrification, l'anammox, l'oxydation du méthane, la réduction des sulfates et la transformation de l'arsenic. Certains des micro-organismes détectés étaient capables d'effectuer une dégradation anaérobie des polluants organiques. L'ACP qui en résulte indique que l'utilisation majeure des terres dans la zone d'échantillonnage semble être significativement liée aux distributions microbiennes des eaux souterraines. Le modèle microbien distinct a été observé dans les eaux souterraines recueillies dans une zone d'enfouissement. Cette étude suggère que les combinaisons d'effets anthropiques et naturels ont peut-être conduit à un modèle unique de diversité microbienne à différents endroits du bassin d'eau souterraine touché.

Mots clés: Activités anthropiques Eaux souterraines Microbiome des eaux souterraines Utilisation des terres Analyse métagénomique Diversité microbienne.


ÉVALUATION DES DANGERS ET POINT DE CONTRLE CRITIQUE (HACCP) | Le concept global

Microbiologie prédictive

La synergie de ces différents facteurs est complexe. Des modèles mathématiques informatisés ont donc été créés qui prennent en compte les facteurs mentionnés ci-dessus. Ils permettent de faire des prédictions concernant la cinétique microbienne dans les aliments. Cette microbiologie prédictive est basée sur des données obtenues à partir de cultures en bouillon dans des conditions standardisées. Si un tel programme est alimenté par des données sur les facteurs intrinsèques d'un aliment, sur les conditions atmosphériques de l'emballage et sur la durée et la température prévues de stockage, le comportement prospectif d'une espèce microbienne peut être calculé et représenté sous forme de graphiques. Cependant, en raison de la composition complexe des aliments, les résultats de la microbiologie prédictive ne peuvent que fournir un cadre pour la compréhension de l'écologie et de la cinétique des microorganismes dans les aliments. Afin d'obtenir des données exactes pour un aliment particulier, des tests supplémentaires sont nécessaires. Les essais de stockage sont un moyen approprié de tester le comportement de certains micro-organismes pour autant que l'espèce en question puisse être trouvée régulièrement dans le produit alimentaire considéré. Si ce n'est pas le cas, des tests de provocation peuvent être effectués lorsque les aliments ou les matières premières sont dopés avec des agents pathogènes.


Structure de l'ADN

L'unité de base de la structure de l'ADN est un nucléotide, composé de sucre phosphate désoxyribose et d'une base azotée (planches 4 et 5). Chaque sucre désoxyribose se lie de manière covalente selon un motif répétitif avec deux phosphates. L'une des liaisons est au carbone numéro 5' (lire "cinq premiers") sur le désoxyribose et l'autre est au carbone 3' qui spécifie l'ordre et la direction de chaque brin. Cette formation donne un brin allongé avec un squelette sucre-phosphate.

Les bases azotées, les purines et les pyrimidines se fixent par des liaisons covalentes à la position 1' du sucre. Ils couvrent le centre de la molécule et s'apparient avec des bases complémentaires appropriées de l'autre brin, formant ainsi une hélice double brin.

Les bases appariées sont alignées de manière à être reliées par des liaisons hydrogène. De telles liaisons faibles sont facilement rompues, permettant à la molécule d'être «décompressée» dans ses brins complémentaires. Ceci est important pour accéder aux informations codées dans la séquence des bases azotées.

Il est à noter que la purine adénine (A) s'apparie avec la pyrimidine thymine (T) et la purine guanine (G) s'apparie avec la pyrimidine cytosine (C). Et l'adénine forme deux liaisons hydrogène avec la thymine et la cytosine forme trois liaisons hydrogène avec la guanine. Cet appariement de bases AT et GC signifie que les deux brins d'une double hélice d'ADN sont complémentaires.

Il est également à noter que les deux brins de l'ADN ne sont pas orientés dans le même sens. Un côté de l'hélice va dans le sens opposé de l'autre, dans ce qu'on appelle un arrangement antiparallèle. L'ordre de la liaison entre le carbone sur le désoxyribose et le phosphate est utilisé pour suivre la direction des deux côtés de l'hélice. Ainsi, une hélice va de la direction 5' à 3' et l'autre va de la direction 3' à 5'. Cette caractéristique est un facteur important dans la synthèse et la traduction de l'ADN.


Les relations ressources-diversité dans les communautés bactériennes reflètent la structure en réseau du métabolisme microbien

La relation entre le nombre de nutriments disponibles et la diversité des communautés est une question centrale pour la recherche écologique qui reste sans réponse. Ici, nous avons étudié l'assemblage de centaines de communautés microbiennes dérivées du sol sur un large éventail d'environnements de ressources bien définis, allant de sources de carbone uniques à des combinaisons pouvant aller jusqu'à 16. Nous avons constaté que, alors que des ressources uniques soutenaient des communautés multispécifiques variant de 8 à 40 taxons, la richesse moyenne de la communauté n'a augmenté qu'un par un avec des ressources supplémentaires. Le croisement pourrait réconcilier ces observations en apparence contrastées, le réseau métabolique ensemencé par les ressources fournies expliquant les changements de richesse dus à la fois à l'identité et au nombre de ressources, ainsi qu'à la répartition des taxons entre les différentes communautés. En utilisant un modèle consommateur-ressource incorporant le réseau d'alimentation croisée déduit, nous fournissons un support théorique supplémentaire à nos observations et un cadre pour lier le type et le nombre de ressources environnementales à la diversité de la communauté microbienne.


Brock Biologie des micro-organismes (PDF)

La biologie brock des micro-organismes (14e édition) de Madigan est liée à l'étude du comportement des micro-organismes disponible en téléchargement PDF (eBook). Le Brock La biologie of Microorganisms book est Préférer à tous les étudiants de Microbiologie Zoologie , Sujet lié à la biologie. Parce que cette biologie des micro-organismes de Brock aide les étudiants en microbiologie, biologie et autres étudiants liés aux sciences pour les majeures à équilibrer la recherche de pointe avec les concepts essentiels pour comprendre le domaine de la microbiologie.

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Contenu de Brock Biology of Microorganisms 14e édition (PDF)

UNITÉ I : LES FONDEMENTS DE LA MICROBIOLOGIE

1. Le monde microbien.

2. Structure et fonction des cellules microbiennes.

3. Métabolisme microbien.

4. Flux d'informations moléculaires et traitement des protéines.

UNITÉ II : CROISSANCE MICROBIENNE ET RÉGULATION

5. Croissance microbienne et son contrôle.

6. Systèmes de réglementation microbienne.

7. Biologie moléculaire de la croissance microbienne

8. Les virus et leur réplication.

UNITÉ III : GÉNOMIQUE ET GÉNÉTIQUE

9. Biologie des systèmes microbiens.

10. Génomique virale.

11. Génétique des bactéries et des archées.

12. Biotechnologie et biologie synthétique.

UNITÉ IV : ÉVOLUTION MICROBIENNE ET DIVERSITÉ

13. Évolution microbienne et systématique.

14. Diversité métabolique des micro-organismes.

15. Diversité fonctionnelle des micro-organismes.

16. Diversité des bactéries.

17. Diversité des archées.

18. Diversité des Eukarya microbiens.

UNITÉ V : ÉCOLOGIE MICROBIENNE ET MICROBIOLOGIE ENVIRONNEMENTALE

19. Prendre la mesure des systèmes microbiens.

20. Écosystèmes microbiens.

21. Cycles des nutriments dans la nature.

22. Microbiologie de l'environnement bâti.

23. Symbioses microbiennes avec des microbes, des plantes et des animaux.

UNITÉ VI : INTERACTIONS MICROBE-HUMAIN ET SYSTÈME IMMUNITAIRE

24. Symbioses microbiennes avec les humains.

25. Infection microbienne et pathogenèse.

26. Immunité innée : défenses de l'hôte largement spécifiques.

27. Immunité adaptative : défenses hautement spécifiques de l'hôte.

28. Microbiologie clinique et immunologie.

UNITÉ VII MALADIES INFECTIEUSES ET LEUR TRANSMISSION

29. Épidémiologie.

30. Maladies bactériennes et virales de personne à personne.

31. Maladies bactériennes et virales transmises par les vecteurs et le sol.

32. Maladies bactériennes et virales d'origine alimentaire et hydrique.

33. Pathogènes eucaryotes : champignons, protozoaires et helminthes.


Principales caractéristiques

  • Explore les voies métaboliques microbiennes dans le corps humain et leurs implications pour la maladie
  • Étudie les étapes spécifiques impliquées dans les réactions métaboliques dans le microbiome humain, y compris les voies du shikimate et les voies du tryptophane
  • Prend en compte une variété de maladies et de troubles, tels que la maladie d'Alzheimer, les syndromes métaboliques, la maladie de Crohn et Covid-19
  • Comprend l'analyse de divers acides aminés et enzymes dans les cellules microbiennes et humaines et leur impact sur la santé

Le métabolisme bruyant peut entraîner l'évolution de l'alimentation croisée microbienne

L'alimentation croisée, l'échange de nutriments entre les organismes, est omniprésente dans les communautés microbiennes. Malgré son importance dans les systèmes microbiens naturels et artificiels, notre compréhension de la façon dont l'alimentation croisée se produit est incomplète, les théories existantes étant limitées à des scénarios spécifiques. Ici, nous introduisons une nouvelle théorie pour l'évolution de l'alimentation croisée, que nous appelons la coopération de moyenne du bruit (NAC). NAC est basé sur l'idée que, en raison de leur petite taille, les bactéries sont sujettes à une régulation bruyante du métabolisme qui limite leur taux de croissance. Pour compenser, les bactéries apparentées peuvent partager des métabolites entre elles pour « moyenner » le bruit et améliorer leur croissance collective. Ce partage de métabolite entre parents permet ensuite l'évolution des interdépendances métaboliques via des délétions de gènes (cela peut être considéré comme une généralisation de l'hypothèse de la reine noire). Nous caractérisons d'abord la NAC dans un modèle simple de métabolisme cellulaire, montrant que la fuite de métabolites peut en principe augmenter considérablement le taux de croissance dans un contexte communautaire. Ensuite, nous développons un cadre généralisé pour estimer les avantages potentiels de la NAC parmi de vraies bactéries. À l'aide de données sur l'abondance des protéines unicellulaires, nous prédisons que les bactéries souffrent d'inefficacités de croissance substantielles induites par le bruit et peuvent donc bénéficier de la NAC. Enfin, nous passons en revue les preuves existantes pour la NAC et décrivons les approches expérimentales potentielles pour détecter la NAC dans les communautés microbiennes.


Brock Biology of Microorganisms [ÉDITION DE LOCATION] 16e édition

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Ce manuel imprimé est disponible pour les étudiants à louer pour leurs cours. Le programme de location d'imprimés Pearson offre aux étudiants un accès abordable à du matériel d'apprentissage, afin qu'ils arrivent en classe prêts à réussir. Pour les cours de microbiologie générale. Autoritaire. Précis. Accessible Brock Biology of Microorganisms établit la norme en matière de précision, d'érudition impeccable, un programme artistique visuellement époustouflant et l'utilisation de recherches de pointe pour illustrer les concepts de base. Le texte guide les étudiants à travers les six thèmes majeurs de la microbiologie - évolution, structure et fonction cellulaires, voies métaboliques, flux d'information et génétique, systèmes microbiens et impact des micro-organismes - tels que décrits par l'American Society for Microbiology Conference on Undergraduate Education (ASMCUE ). Cette approche robuste et moderne emmène les étudiants à travers la révolution génomique et le labyrinthe « omique » qui a transformé la microbiologie et partage des outils puissants que les microbiologistes utilisent pour sonder plus profondément et plus loin dans le monde microbien que jamais auparavant. La 16e édition étend le programme artistique extraordinaire pour garantir que les étudiants expérimentent la microbiologie en tant que science visuelle tout en offrant un aperçu du monde microbien avec des principes de base que les étudiants doivent tous maîtriser. Le thème de chaque chapitre se concentre sur une découverte récente qui relie les étudiants aux sciences les plus récentes et les engage sur des sujets passionnants et réels. Désormais disponible avec Modified Mastering Microbiology En combinant un contenu d'auteur de confiance avec des outils numériques et une plate-forme flexible, Mastering personnalise l'expérience d'apprentissage et améliore les résultats de chaque étudiant. La maîtrise de la microbiologie étend l'apprentissage et fournit aux étudiants une plate-forme pour pratiquer, apprendre et appliquer les connaissances en dehors de la salle de classe.

0134874404 / 9780134874401 Brock Biologie des micro-organismes [ÉDITION DE LOCATION], 16/e

UNITÉ 1 : LES FONDEMENTS DE LA MICROBIOLOGIE

2. Structure et fonction des cellules microbiennes

4. Croissance microbienne et son contrôle

5. Les virus et leur multiplication

UNITÉ 2 : BIOLOGIE MOLÉCULAIRE ET GÉNÉTIQUE

6. Flux d'informations microbiennes et traitement des protéines

7. Systèmes de réglementation microbienne

8. Aspects moléculaires de la croissance microbienne

9. Génétique des bactéries et des archées

UNITÉ 3 : GÉNOMIQUE, BIOLOGIE SYNTHÉTIQUE ET ÉVOLUTION

10. Génomique microbienne et autres omiques

11. Génomique virale et diversité

12. Biotechnologie et biologie synthétique

13. Évolution microbienne et dynamique du génome

UNITÉ 4 : DIVERSITÉ MICROBIENNE

14. Diversité métabolique des micro-organismes

15. Diversité écologique des bactéries

16. Diversité phylogénétique des bactéries

17. Diversité phylogénétique des archées

18. Diversité des Eukarya microbiens

UNITÉ 5 : ÉCOLOGIE MICROBIENNE ET MICROBIOLOGIE ENVIRONNEMENTALE

19. Prendre la mesure des systèmes microbiens

22. Microbiologie de l'environnement bâti

23. Symbioses microbiennes avec des microbes, des plantes et des animaux

UNITÉ 6 : MICROBE—INTERACTIONS HUMAINES ET SYSTÈME IMMUNITAIRE

24. Symbioses microbiennes avec les humains

25. Infection microbienne et pathogenèse

26. Immunité innée : défenses de l'hôte largement spécifiques

27. Immunité adaptative : défenses hautement spécifiques de l'hôte

28. Troubles immunitaires et thérapie antimicrobienne

UNITÉ 7 : MALADIES INFECTIEUSES

29. Diagnostiquer les maladies infectieuses

30. Épidémiologie et santé publique

31. Maladies bactériennes et virales de personne à personne

32. Maladies bactériennes et virales transmises par les vecteurs et le sol

33. Maladies bactériennes et virales d'origine hydrique et alimentaire

34. Agents pathogènes eucaryotes : champignons, protozoaires et helminthes

Lisa A. Urry, Lisa Urry, Michael Cain, Michael L. Cain, Steven Wasserman, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Peter Minorsky, Jane B. Reece, Jane Reece

Microbiologie : une introduction (13e édition)

Gerard J. Tortora, Gerard Tortora, Berdell R. Funke, Berdell Funke, Christine L. Case, Christine Case, Derek Weber, Warner Bair, Warner Bair III

Martha Taylor, Martha R. Taylor, Eric J. Simon, Eric Simon, Jean Dickey, Jean L. Dickey, Kelly Hogan, Kelly A. Hogan, Jane B. Reece, Jane Reece

Visualiser la biologie humaine

Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson

Scott Freeman, Kim Quillin, Lizabeth Allison, Michael Black, Emily Taylor, Greg Podgorski, Jeff Carmichael


Voir la vidéo: Ch 3 Génétique bactérienne (Octobre 2022).