Cours Stage - Transferts horizontaux et endosymbioses

Exercice - Expérience en laboratoire

L'énoncé

On réalise une expérience en laboratoire. On met au point deux souches de bactéries : une souche A-, auxotrophe à la thréonine, et une souche B- auxotrophe à la méthionine. Dans un tube à essai, on mélange les deux souches. Ces bactéries se développent de façon optimale à température de 25°C.

On prend trois boîtes de pétri, ne contenant pas le même type de milieu. Sur la première, on dépose 4 gouttes de solution contenant des bactéries A-. Sur la seconde, on dépose 4 gouttes de solution contenant des bactéries B-. Sur la dernière, contenant un milieu minimum, on dépose 4 gouttes de la solution provenant du mélange des deux souches.

On incube ces boîtes 5 jours à 25°C puis on observe le résultat. Le résultat de chaque boîte est présenté dans les documents qui suivent. En prendre connaissance puis répondre aux questions.

 

Document 1 : résultat du dépôt de gouttes de solution contenant des bactéries A-

Doc2

 

Document 2 : résultat du dépôt de gouttes de solution contenant des bactéries B-

Doc3

 

Document 3 : résultat du dépôt de gouttes de solution provenant du mélange des deux souches

Doc1


Question 1

Quel est ou quels sont le ou les milieux de culture qui ont pu être utilisés dans les boîtes de pétri des documents 1 et 2.

Dans le document 1, les bactéries de souche A- ont pu se développer en 5 jours : on voit que des colonies se sont formées. Or ces bactéries sont auxotrophes à la thréonine : elles ne peuvent synthétiser seules cet acide aminé. Leur milieu de culture devait donc nécessairement en contenir : il s’agit d’un milieu minimum supplémenté en thréonine ou d’un milieu complet.

De même dans le document 2, les bactéries de souche B- ont pu se développer en 5 jours : on voit que des colonies se sont formées. Or ces bactéries sont auxotrophes à la méthionine : elles ne peuvent synthétiser seules cet acide aminé. Leur milieu de culture devait donc nécessairement en contenir : il s’agit d’un milieu minimum supplémenté en méthionine ou d’un milieu complet.

Que signifie auxotrophe à un acide aminé ?

Question 2

Analyser le document 3 : que s’est-il passé ? Pourquoi toutes les gouttes n’ont-elles pas généré le développement de colonies ?

La boîte de pétri du document 3 contient un milieu minimum, sur lequel à priori aucune des deux souches de bactéries ne pouvait se développer. Cependant certaines gouttes ont donné lieu au développement, en 5 jours, de colonies. Il s’agit de bactéries A- ayant intégré du génome de bactérie B- ou inversement. Les deux souches auxotrophes sont en effet complémentaires. Elles ont pu rentrer en contact en étant mélangées, et s’échanger du matériel génétique par le biais de la conjugaison bactérienne.

Toutes les gouttes n’ont cependant pas donné lieu au développement de colonies : toutes les bactéries de la solution ne se sont pas échangées du matériel génétique, ou pas précisément les gènes permettant de ne plus être auxotrophe à la méthionine ou à la thréonine. Il s’agit donc de bactéries A- ou B- n’ayant pas intégré d’ADN de l’autre souche, ou les bons gènes ce celles-ci, par le biais de la conjugaison bactérienne.

Quel type de bactéries contenait les gouttes déposées ? Quel phénomène le mélange a-t-il pu permettre ?