THESE Anne POSTEC Diversité de populations microbiennes ...

Introduction bibliographique
PCR suivie d’un séquençage permet d’identifier et de positionner phylogénétiquement les
séquences obtenues.
La TGGE (Temperature Gradient Gel Electrophoresis) consiste à séparer par
électrophorèse des fragments en appliquant un gradient de température fixe et constant tout
au long de la migration (plutôt qu’un gradient de dénaturant chimique dans le cas de la
DGGE) (Muyzer 1999, Muyzer & Smalla 1998).
La TTGE (Temporal Temperature Gradient Gel Electrophoresis) est une variante
impliquant une dénaturation des fragments, non pas grâce à un gradient spatial de
dénaturants chimiques, mais grâce à une augmentation temporelle et linéaire de la
température au cours de la migration (Muyzer & Smalla 1998).
Ces méthodes impliquent une séparation directe et physique des brins d’ADN. Elles
permettent de traiter plusieurs échantillons simultanément, et d’accéder de manière rapide à
des informations phylogénétiques par rapport à la méthode de clonage, beaucoup plus
longue et fastidieuse. La DGGE et la TTGE sont actuellement des méthodes de choix en
microbiologie environnementale, particulièrement adaptées pour le suivi de la dynamique de
populations microbiennes. Elles ont été utilisées pour étudier la diversité génétique de
communautés microbiennes environnementales telles que les biofilms (Muyzer et al. 1993),
les sols (Kowalchuk et al. 1998), le milieu océanique profond (Teske et al. 1996), les sources
chaudes terrestres (Ferris et al. 1996), des peintures murales biodégradées (Pinar et al.
2001), des produits alimentaires fermentés (Ampe et al. 1999). Deux revues complètes
concernant la DGGE et la TGGE ont été publiées (Muyzer et al. 1997, Muyzer & Smalla
1998).
La SSCP (Single Strand Conformation Polymorphism) est une autre technique
appropriée pour effectuer des suivis de populations. Elle peut être employée en écologie
microbienne pour analyser le polymorphisme de conformation d’acides nucléiques simple
brin, notamment l’ADNr 16S. Après amplification par PCR d’une région variable du gène,
une étape de dénaturation permet d’obtenir des ADN simple brins qui sont ensuite déposés
sur gel de polyacrylamide non-dénaturant. Les ADN simple brins sont le siège d’interactions
intra-moléculaires qui influencent, avec la masse moléculaire, la mobilité électrophorétique.
Ainsi, la diversité microbienne d’un échantillon est représentée par un ensemble de bandes,
détectées comme un profil de pics ou chaque pic correspond à une séquence distincte.
L’aire de chaque pic donne une information relative (après PCR) sur l’abondance du
microorganisme correspondant dans l’échantillon. La migration de fragments préalablement
clonés et séquencés permet d’identifier les bandes d’un profil complexe. Cette technique a
notamment été utilisée pour l’analyse de la diversité microbienne au sein de digesteurs
anaérobie ou d’échantillons de sol (Leclerc et al. 2001, Stach et al. 2001).
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