THESE Anne POSTEC Diversité de populations microbiennes ...

Introduction bibliographique
Taxonomie numérique
En 1763, le botaniste français Adanson proposait une méthode de classification qui
tenait compte de l'ensemble des caractères d'un organisme. A la fin des années 1950, suite
au développement des techniques biochimiques analytiques, Sneath applique une méthode
similaire aux bactéries et développe une taxonomie qualifiée de numérique ou
d'adansonienne. De manière schématique, la méthode consiste à étudier, pour chaque
souche, plus d'une centaine de caractères morphologiques, biochimiques, physiologiques
etc. et à attribuer le même poids à chacun des caractères qui sont codés 1 (présence du
caractère) ou 0 (absence du caractère). Les degrés de similitudes entre individus sont
finalement représentés sous la forme de dendogramme, et permettent de rassembler dans
une même classe de similitude les individus les plus semblables.
Les caractères métaboliques et physiologiques sont dès lors largement employés en
taxonomie, même s’il est bien connu que ces caractères peuvent être différents pour des
souches d’une même espèce. Cette variabilité peut être expliquée aujourd’hui par les
transferts de plasmides et les transferts de gènes via les phénomènes de parasexualité tels
que la conjugaison, la transformation et la transduction qui sont connus chez les
procaryotes, et qui passent la barrière d’espèce, voire même de domaine (Nelson et al.
1999). Les cas d’échanges de gènes métaboliques ou de gènes impliqués dans l’adaptation
à l’environnement ont été rapportés.
Taxonomie phylogénétique
Dès 1936, Kluyver et Van Niel proposaient l'utilisation d'une taxonomie
phylogénétique. L’établissement de relations de parenté apparaissait comme nécessaire à la
mise en place d’une systématique pertinente. Il fallut attendre la deuxième moitié du 20 ème
siècle pour que les outils nécessaires au développement d'une telle taxonomie soient
disponibles et qu'une taxonomie phylogénétique commence à se mettre en place.
a) Détermination du G + C %
En 1949, Chargaff et al. montrent que le contenu en bases puriques et en bases
pyrimidiques de l'ADN pouvait varier d'un individu à un autre mais était constant pour les
individus d'une même espèce. Le contenu en base d'un ADN est exprimé par le G+C %.
Chez les bactéries, cette valeur est très dispersée et varie de 25 à 75 %. Actuellement, on
admet que des microorganismes dont les G+C% diffèrent de plus de 5% ne peuvent
appartenir à une même espèce, et que des microorganismes dont le G+C% diffèrent de plus
de 10% ne peuvent appartenir au même genre. Bien entendu, des valeurs identiques
n'impliquent pas que les bactéries sont proches car les bases peuvent être distribuées de
manière très différente sur l'ADN.
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