Marquage par fluorochromes de bactéries ayant subi un stress oxydant : pour une nouvelle méthode de contrôle rapide de la désinfection des eaux

par Meng-Huot Phe

Thèse de doctorat en Biologie santé environnement

Sous la direction de Jean-Claude Block.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Le contrôle de la qualité microbiologique de l'eau potable repose sur le dénombrement de bactéries coliformes et de bactéries hétérotrophes aérobies et anaérobies, faisant intervenir des méthodes traditionnelles de culture sur milieux nutritifs gélosés. Seule une petite fraction (environ 1%) de ces bactéries est cultivable du fait de conditions de culture inappropriées (température, pH, disponibilité en eau et nutriments) à la croissance de populations bactériennes diversifiées. Ceci conduit à une sous-estimation du nombre réel de bactéries viables. Ces méthodes de mesures par culture sont donc loin d'être satisfaisantes pour la numération des micro-organismes subissant un stress oxydant (lors de la désinfection des eaux par exemple). En outre, elles ont le désavantage de nécessiter des temps d'incubation longs de 24h à 15 jours. Au contraire, l'utilisation de techniques de comptage par microscopie combinées avec un marquage par des fluorochromes permet une énumération rapide des bactéries. Cependant, elles n'autorisent qu'un dénombrement total des cellules bactériennes (i. E. Sans distinguo entre cellules vivantes et mortes). Une étude pionnière dans les années 90 montrait chez des bactéries exposées au chlore (HC1O), une perte de fluorescence du DAPI (fluorochrome marqueur d’acides nucléiques), suggérant ainsi une possibilité de repérer des bactéries blessées par les oxydants. Nous avons prolongé ces observations initiales en travaillant avec d'autres fluorochromes marqueurs d'acides nucléiques (SYBR-II, TOTO-1, PI) combinés à l'utilisation de la cytométrie en flux (plus quantitative et indépendante de l'observateur comparativement à la technique de microscopie en épifluorescence). Nous avons ainsi confirmé que l'oxydant chlore (HC1O/CIO-) altère la perméabilité membranaire des cellules bactériennes mais provoque aussi, comme l'ozone, des dommages des polymères intracellulaires (ADN et ARN). Des essais in vitro sur des solutions d'acides nucléiques montrent que la perte de fluorescence est concentration dépendante, suggérant plusieurs mécanismes d'altération de l'ARN ou de l'ADN par le chlore. Les trois fluorochromes testés sont sensibles à ces altérations, ce qui indirectement nous a amené à mettre en cause l'utilisation de PI traditionnellement employé comme marqueur de perméabilité membranaire. Par contre, les modifications chimiques causées par d'autres désinfectants (dioxyde de chlore, C1O2 ou monochloramine, NH2C1) ne changent pas l'efficacité du marquage des acides nucléiques par les fluorochromes. A l'aide d’une bactérie génétiquement modifiée, présentant une fusion des gènes umuC et umuD avec le gène lacZ, nous avons pu observer que l'expression du système SOS de réparation de l'ADN était compromise pour des concentrations de chlore proches de celles conduisant à une perte de cultivabilité des bactéries. Cette observation permet alors de définir une concentration de chlore efficace (conduisant à une vrai désinfection) pour laquelle les dommages causés à l'ADN sont non réparables (lésions irréversibles). En travaillant avec des eaux prélevées sur usine de potabilisation, nous avons pu observer la présence quasi-systématique de deux populations dites LNA (low nucleic acid content- ayant un faible contenu en acides nucléiques) et HNA (high nucleic acid content- ayant un fort contenu en acides nucléiques) et surtout montrer la grande sensibilité de cette dernière à l’action du chlore. Les résultats obtenus au cours de cette étude montrent que la perte du signal de fluorescence de fluorochromes marquant des bactéries chlorées ou ozonées peut servir de méthode de contrôle rapide (moins d'une heure) de désinfection de l'eau en usine de traitement d'eau potable.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 201-227

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Santé - Pharmacie-Odontologie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T/D/PH/N/2006/6
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.