Detection of molecular changes induced by different classes of antibiotics against Escherichia coli and Vibrio parahaemolyticus using Raman and Infra-red spectroscopies

par Ngoc Thanh Xuan Nguyen

Thèse de doctorat en Physique. Environnement et biologie

Sous la direction de Philippe Daniel, Ngoc Hai Nguyen et de Samira Sarter.

Soutenue le 24-10-2017

à Le Mans , dans le cadre de École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL) (Le Mans) , en partenariat avec Institut des Molécules et Matériaux du Mans (Le Mans) (laboratoire) et de Institut des molécules et des matériaux du Mans / IMMM (laboratoire) .

Le jury était composé de Samira Sarter.

  • Titre traduit

    Détection des changements moléculaires induits par différentes classes d’antibiotiques chez Escherichia coli et Vibrio parahaemolyticus en utilisant les spectroscopies Raman et Infra-rouge


  • Résumé

    Ce travail avait pour objectif principal l’étude par spectroscopie vibrationnelle Raman et IR, couplée à l’analyse statistique de type ACP, la détection des changements moléculaires induits par différentesclasses d’antibiotiques (ampicilline, céfotaxime,tétracycline et ciprofloxacine) vis-à-vis de deux bactéries modèles (E. coli et V. parahaemolyticus). Dans le cas d’E. coli, l’ampicilline et le céfotaxime ont provoqué une baisse des bandes protéiques en Raman et IR, une augmentation des carbohydrates en IR.L’addition de la tétracycline a entraîné une augmentation des acides nucléiques, une forte baisse de la phénylalanine en Raman, une diminution des bandes protéiques et une augmentation de l’ADN en Raman et IR. Concernant la ciprofloxacine, une augmentation des acides nucléiques en Raman, une augmentation des bandes protéiques et de l’ADN en IR ont été observées. Chez V. parahaemolyticus, le céfotaxime a provoqué une baisse des protéines en Raman et Infra-rouge, une augmentation des polysaccharides en Infra-rouge. L’addition de la tétracycline a entraîné une baisse de la phénylalanine en Raman, une baisse des protéines en Raman et Infra-rouge, une augmentation des polysaccharides en Infra-rouge. Concernant la ciprofloxacine, une augmentation des polysaccharides et une diminution des bandes protéiques en Raman et IR ont été détectées. Une nette discrimination entre les échantillons traités aux antibiotiques et le témoin a été enregistrée chez E. coli et V. parahaemolyticus. Pour cette dernière, le profil de résistance à l’ampicilline a aussi été observé. Ce travail jette les bases d’une compréhension des mécanismes d’antibio-résistance dans les systèmes bactériens.


  • Résumé

    The present study aimed to explore Raman and IR in combination with PCA to detect molecularchanges induced by different classes of antibiotics(ampicillin, cefotaxime, tetracycline and ciprofloxacin) against two bacterial models (E.coli and V. parahaemolyticus) In E. coli,ampicillin and cefotaxime treatments led to a decrease of protein bands in both Raman and IR,an increase of carbohydrates in IR. Tetracycline addition caused an increase of nucleic acids, a sharp decrease of phenylalanine in Raman, a decrease of protein bands and an increase of DNA in both Raman and IR. For ciprofloxacin, an increase of nuleic acids in Raman, an increase of protein bands and DNA in IR were observed. In V. parahaemolyticus, cefotaxime resulted in a decrease of protein bands in both Raman and IR,an increase of polysaccharides in IR. Tetracycline increase of polysaccharides and a decrease of proteins in both Raman and Infra-red were noticed. Clear discrimination of antibiotic-treated samples compared to the control was recorded for the three antibiotic classes in both E. coli and V. parahaemolyticus. For the latter, resistance pattern has also been observed for ampicillin. This work lays the foundations for an understanding of the mechanisms of antibiotic resistance in the bacterial systems.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Le Mans Université (Le Mans). Service commun de documentation.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.