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Etes vous prêt pour l'Agar'art?

Cette animation interactive, non exhaustive, a pour but d'apporter ludiquement à son utilisateur, un cheminement dans sa réflexion autour de quelques propriétés culturales et phénotypiques des micro-organismes. La transposition du dessin à la culture de microrganismes permet d'intégrer l'utilité des composés des milieux de croissancechoisis en fonction des caractères phénotypiques des cellules et inversement.,

LAISSEZ VOUS GUIDER PAR LA CARTE MENTALE SUIVANTE OÙ L'ARTISTE AYANT DÉJÀ UN SOUHAIT DE CRÉATION, CHOISIT : 1. SON MILIEU DE CULTURE EN FONCTION DES COULEURS VOULUES. -> LES CARACTÉRISTIQUES DE CETTE GÉLOSE IMPOSENT LE CHOIX D'UN OU PLUSIEURS MICROORGANISMES EN FONCTION DE SES PROPRIÉTÉS PHÉNOTYPIQUES.2. LES MICROORGANISMES SONT ALORS SÉLECTIONNÉS PARMI LES EXEMPLES CITÉS OU PAR RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE SUPPLÉMENTAIRE. 3. CES MICROORGANISMES PEUVENT AUSSI ÊTRE SÉLECTIONNÉS EN FONCTION DE L'EFFET VISUEL SOUHAITÉ. 4. ENFIN DIFFÉRENTES TECHNIQUES D'ENSEMENCEMENT PEUVENT ÊTRE UTILISÉES. A VOS CLICS en Page suivante...

Chapman : Milieu usuel, sélectif des Gram+ Halophiles, différentiel du caractère mannitol par la présence de l’indicateur de pH "rouge de phénol".

Hektoen : Milieu usuel, sélectif des bacilles Gram-, différentiel du caractères H2S (aspect noir des colonies) grâce à la réduction des thiosulfates mise en évidence par la présence de fer, différentiel des caractères saccharose + lactose + salicine par la présence des indicateurs de pH « Bleu de bromothymol + fushine acide »

SS : Milieu usuel, sélectif des Salmonella, Shigella et Pseudomonas, différentiel du caractère H2S (aspect noir des colonies) grâce à la réduction des sulfates mise en évidence par la présence de fer, différentiel du caractère lactose par la présence de l’indicateur de pH « Rouge neutre».

EMB : Milieu usuel, sélectif des bacilles Gram-, différentiel du caractère lactose par la présence des colorants « Eosine + Bleu de méthylène »

Mac Conkey : Milieu usuel, sélectif des bacilles Gram-, différentiel du caractère lactose par la présence de l’indicateur de pH « Rouge neutre»

Cled ; Milieu usuel, différentiel du caractère lactose par la présence de l’indicateur de pH "Bleu de bromthymol"

BCP : Milieu usuel, différentiel du caractère lactose par la présence de l’indicateur de pH « Bromocrésol pourpre»

BEA : Milieu usuel, sélectif des Enterococcus et Streptocoques non exigeants, différentiel de l’hydrolyse de l’esculine en esculétine, révélée par les ions de Fer III (composé noir diffusible)

Baird Parker : Milieu usuel, sélectif des Staphylocoques, différentiel de la réduction des tellurites en tellures noirs intracellulaires.

Gélose au sang : Milieu enrichi et différentiel du caractère hémolytique par la présence de sang de mouton.

Cetrimide : Milieu sélectif des Pseudomonas, favorisant la synthèse de pyocyanine (pigment bleu vert diffusible) et pyoverdine (sidérophore fluorescent diffusible)

Drigalski : Milieu usuel, sélectif des bacilles Gram-, différentiel du caractère lactose par la présence de l’indicateur de pH « Bleu de bromthymol»

Sabouraud : Milieu usuel qui favorise la culture des champignons microscopiques grâce à son pH relativement acide.

CHROMagar orientation : Il s'agit d'un milieu non sélectif chromogène permettant des identifications directes :

CHROMagar candida : Milieu chromogénique pour la détection des Candida

TS : milieu usuel

Chrom Id Salmonella Elite : Milieu chromogénique : Trois substrats chromogéniques permettent l’isolement sélectif et la différenciation de Salmonella.

• Détection spécifique de l’estérase = colonies mauves à mauves pâles pour Salmonella (lecture entre 18 et 24 heures).
• Inhibition de la plupart des bactéries Gram (+) et certains Gram (-) ainsi que des levures et moisissures

Chrom Id Candida : Milieu chromogénique : Les colonies de Candida albicans sont colorées en bleu lors de l’hydrolyse spécifique d’un substrat chromogène par l’hexosaminidase (brevet bioMérieux).

• L’hydrolyse d’un second substrat (colonies roses) différencie les cultures mixtes et oriente l’identification des colonies vers d’autres espèces (brevet bioMérieux).
• Milieu sélectif, inhibiteur des bactéries

Chrom Id StreptoB Milieu chromogénique :

• Trois substrats chromogènes pour optimiser le dépistage de tous les Streptocoques du Groupe B (SGB) = colonies oranges à rouges, rondes et perlées après 18 à 24 heures d’incubation
• Inhibition sélective de la majorité des bactéries n’appartenant pas à l’espèce S.agalactiae, ainsi que des levures.

CPSE : Milieu chromogénique pour l’Identification directe en raison de substrats spécifiques tels que la bêta-glucuronidase (β-GUR), la bêta-galactosidase (β-GAL) et la béta-glucosidase (β-GLU)

ChromID™ Candida est un milieu chromogènique ; L'hydrolyse spécifique d'un substrat chromogène d'hexosaminidase en présence d’un inducteur de l’enzyme (brevet bioMérieux) entraîne la coloration : - bleue pâle à bleue foncée : caractéristique de Candida albicans - rose : caractéristique de Candida tropicalis, Candida lusitaniae et Candida kefyr. - blanche : autres Candida

Exemples et caractéristiques utiles d’espèces bactériennes Gram- non exigeantes :

• Escherichia coli : Bacille Gram – Lactose + H2S-
• Salmonella Enteridis : Bacille Gram – Lactose – Salicine- Fructose - H2S+
• Proteus vulgaris : Bacille Gram – Lactose - H2S+
• Proteus mirabilis : Bacille Gram – Lactose - H2S+ (swarming +)
• Pseudomonas aeruginosa : Bacille Gram – Lactose – Salicine- Fructose - H2S- bétahémolytique, producteur de pyocyanine et de pyoverdine (swarming +)
• Pseudomonas fluorescens : Bacille Gram – Lactose – Salicine- Fructose - H2S- producteur de pyoverdine
• Acinetobacter baumanii : Bacille Gram – Lactose – Salicine- Fructose - H2S-
• Shigella : Bacille Gram – Lactose – Salicine- Fructose -H2S-
• Serratia marcescens : pigment de tripyrrole rouge orangé

L’organisation cellulaire des champignons est appelée le thalle. Chez les champignons microscopiques, le thalle peut être unicellulaire (levures) ou filamenteux (moisissures). Les moisissures sont pluricellulaires : les filaments, plus ou moins ramifiés, sont appelés hyphes. L’ensemble des hyphes constituent le mycélium rapidement visible à l'oeil nu. L'aspect plus ou moins duveteux des colonies obtenues dépend des espèces cultivées. Le temps d'apparition des colonies caractéristiques peut varier de 5 à 10 jours (voir plus).

Exemples et caractéristiques utiles d’espèces ou genre bactériens Gram+ :

• Enterococcus : Coque Gram+ non exigeant lactose- hydolysant l’esculine
• Staphylococcus aureus : Coque Gram + non exigeant Catalase + halophile Mannitol+ lactose- bétahémolytique, réduisant le tellurite
• Staphylococcus epidermidis : Coque Gram + non exigeant Catalase + halophile Mannitol- non hémolytique lactose-
• Streptococcus agalactiae (groupe B selon la classification de Lancefield) : Coque Gram + Catalase-
• Bacillus : Bacilles Gram + non exigeants hydrolysant la caséine, non flagellés mais réalisant le swarming.

Définitions des milieux : . Milieu chromogène : milieu de culture contenant des substrats qui permettent la coloration des colonies cultivées, en présence d'enzymes spécifiques synthétisées par certaines espèces.. Milieu différentiel : milieu de culture permettant de mettre en évidence un caractère particulier du microorganisme étudié.. Milieu enrichi : milieu de culture supplémenté par un liquide riche en molécules organiques (sang, sérum), permettant le développement de microorganismes exigeants.. Milieu sélectif : milieu de culture qui empêche la croissance de certains microorganismes.. Milieu usuel : milieu de culture permettant la culture d’une grande variété de microorganismes non exigeants. - Milieu semi-solide : milieu dont la concentration en agar est d'environ 5gLL Couleurs des indicateurs de pH : Indicateurs ou colorants Couleur à pH acide Couleur à pH basique Bleu de bromthymol jaune Bleu-vert Bromocrésol pourpre jaune violet Rouge de phénol jaune rouge Bleu de bromothymol + fushine acide Jaune-saumon vert Rouge neutre Rouge jaune orangé Eosine + Bleu de méthylène Violette + métallique (voie oxydative) rose

L’effet de "netteté" ou de "flou" d’un trait réalisé par des colonies bactériennes peut dépendre du métabolite à l’origine de la coloration. Un métabolite est une substance formée au cours du métabolisme ou qui y participe. Les métabolites appartiennent à toutes les familles de molécules biologiques : acides aminés et petits peptides (< 14 acides aminés), oses et lipides, nucléotides, acides organiques et antioxydants, vitamines, hormones, composés du métabolisme secondaire (antibiotiques, pigments ...). Ils sont de nature physico-chimique, de masse molaire et de concentration très diverses. Ils peuvent être stockés à l'intérieur de la cellule (ils ne diffusent pas dans le milieu) ou être rejetés dans le milieu extracellulaire (ils diffusent alors dans la gélose). Exemples de métabolites intracellulaires : Tellures, pigment de tripyrrole, Exemples de métabolites extracellulaires : esculétine, H2S, pyocyanine pyoverdine, chromophores, GFP, acides issus de la fermentation, CO2

Hémolyses des hématies : Habituellement recherchées sur une gélose au sang.Selon l'importance de l'éclaircissement, on parlera d'hémolyse alpha ou bêta : Alpha : hémolyse incomplète à bords flous donnant à la gélose une couleur verdâtre. Béta : Hémolyse totale autour de la colonie avec halo clair ou transparent

Hydrolyse de la caséine : Certaines bactéries peuvent hydrolyser la caséine du lait grâce à une caséinase : l'hydrolyse de la caséine se manifeste par un halo d'éclaircissement de la gélose au lait, autour de la culture. (La gélose au lait peut par exemple être préparée par ajout de 5mL de lait entier à 10mL de gélose TS).

« Swarming » : la scission bactérienne peut dépendre de la recherche en nutriments (Quand une bactérie se divise, elle oriente sa division vers le milieu le plus nutritif, de sorte que, ayant déjà consommé une partie ou la totalité des nutriments accessibles en un point, la colonie va s'étendre pour conquérir de nouveaux territoires). Ainsi sur milieu appauvri et semi-solide, même des bactéries non mobiles et non filamenteuses (comme celles appartenant au genre Bacillus) peuvent construire des colonies fractales s'étalant sur toute la surface de la gélose, très rapidement. Sur milieu usuel, certaines espèces comme Proteus mirabilis et Pseudomonas aeruginosa forment des cercles concentriques plutôt que des motifs dendritiques.

Une fluorescence sous UV est obtenue grâce à la présence de pyoverdine ou de protéines fluorescentes (comme la GFP) synthétisées après transformation bactérienne.

Exemples d'examens macroscopiques de champignons filamenteux : Genre Penicillium : Thalle à mycélium cloisonné, blanc au début puis bleu-vert le plus souvent, texture veloutée poudreuse. Revers incolore à jaunâtre Genre Aspergillus : Thalle à mycélium à couleurs diverses : jaune à vert jaune, olive à brun olive, brun à noir Genre Mucor : Thalle « en poils de chat » blanc, gris ou noir, envahissant le milieu de culture.

Caractéristiques utiles des levures :

• Elles assimilent le glucose,
• Elles sont aérobies,
• Elles se développent à pH égal de 6 à 7

Les colonies de levures ressemblent aux colonies bactériennes avec une pigmentation souvent blanchâtre et une consistance crémeuse. Les levures cultivent bien en 24 à 48 heures entre 25 et 37°C (selon les espèces). Actuellement, des milieux chromogènes tels que Candida ID 2, CandiSelect 4, Albicans ID2, permettent une identification directe de certaines espèces de Candida, sur la base de la mise en évidence d’hexosaminidases spécifiques.

L’Agar’Art est une activité de dessin sur milieu de culture solide. Les dessins sont réalisés avec des microorganismes. L'objectif est avant tout pédagogique puisqu’il permet aux élèves/étudiants de mener une réflexion sur le choix du milieu de culture à utiliser (différentiel, chromogénique...) en fonction du ou des microorganismes choisis. Le panel possible rend la réalisation du dessin visuellement attrayant, chaque participant pouvant exploiter ces propriétés pour obtenir des nuances différentes. Un concours national est organisé par : - l’IUT Paul Sabatier, Département Génie biologique, 24 rue d'Embaquès 32000 AUCH - Le lycée polyvalent du Garros, 1 bis Rue Darwin, 32000 AUCH - Le lycée d’enseignement général et technologique Ozenne, 9 Rue Merly, 31000 TOULOUSE - Le lycée Docteur Lacroix, Rue Gay Lussac 11100 NARBONNE.

Pour la 4ème édition 2020, le département Génie Biologique de l’IUT d’Auch ouvre le concours au niveau international avec le thème "Japon". 1. Organisation générale L’ouverture du concours étant nationale, la proposition d’organisation est la suivante : - Pré-sélection intra-établissement : chaque établissement procède à l’élection de la gélose la plus réussie parmi les groupes participants. Cette dernière concourt au niveau national. Un établissement peut concourir au concours pré-bac (p) et post-bac (P), - Concours national/international : la gélose gagnante de chaque établissement participant, concourt à un vote internet (toutes les personnes disposant d’une adresse mail pourront voter pour leur gélose préférée : élèves, étudiants, parents, amis, …), - trois types de prix sont envisagés : o Prix pré-baccalauréat : de la seconde à la terminale o Prix post-baccalauréat : BTS, DUT, CPGE BT Un jury composé d’experts dans le domaine de l’art et celui des sciences, élira l’équipe lauréate du Prix Jury (composition du jury en cours d’élaboration). o Prix jury : pré-bac/post-bac confondus 2. Inscription des établissements - l’inscription au concours est gratuite pour chaque établissement, - l’IUT d’Auch ne finance aucun besoin matériel et humain, - chaque établissement désigne un enseignant référent afin de faciliter les échanges avec l’équipe organisatrice du concours. 3. Organisation du concours dans chaque établissement - le concours doit être organisé sur un créneau fixé par l’établissement (ou l’équipe enseignante concernée), - un groupe participant est composé de 5 élèves/étudiants maximum, - le concours peut être organisé pendant une séance d’enseignement ou sur le temps libre des élèves/étudiants et enseignants (la date limite du concours : cf Calendrier des dates clés), - une photographie de chaque gélose gagnante doit être envoyée selon le calendrier (cf Calendrier des dates clés), soit une photographie par établissement et par concours (un Google drive sera à compléter lors de l’envoi ). - les établissements gèrent les droits à l’image de leurs élèves/étudiants - pas de restrictions sur les méthodes utilisées pour l’ensemencement des micro-organismes (pochoirs, encre, acides, … autorisés) mis à part les découpes de géloses qui seront superposées ensuite. Le dessin doit former une unité d’un milieu, - taille de la boîte : diamètre = 9 cm maximum obligatoirement ronde, - un dessin unique sur plusieurs boîtes autorisées MAIS par groupe participant : 10 boîtes maximum. 4. Calendrier des dates clés - vendredi 13 décembre 2019 : Date limite : inscription personne référente de l’établissement (lien envoyé par mail) - Sur Google Drive Pré-selection intraétablissement - vendredi 6 mars 2020 Date limite : envoi photographie gagnante de l’établissement participant 1 SEULE EQUIPE GAGNANTE A ENVOYER PAR TYPE DE CONCOURS - Sur Google Drive : vendredi 4 avril 2020 Date limite pour voter en ligne (Lien à venir) - mi-mai 2020 : Remise officielle des prix sur Auch national

Daenerys on fire – Etudiants en Génie biologique option environnement de l’IUT de Saint Etienne (42). Milieu de culture : Hektöen Micro-organismes utilisés : Escherichia coli (lactose +) Salmonella spp. (H2S+, lactose -, saccharose -, salicine- ).L’ajout d’HCl par endroit a fait virer l’indicateur au jaune (baisse du pH) et l’ombre bleu intense de la silhouette a été obtenue en le faisant virer avec du KOH (augmentation du pH).

Dessin à main levée (à la pipette Pasteur par exemple). Avantages/inconvénients : Facile et rapide mais glissant! Les dessins sont vite enfantins.

Technique du "pochoir + UV" :Ensemencement en nappe. Dépôt d’un pochoir imperméable aux UV (papier cartonné opaque par exemple). Passage perpendiculaire aux UV pendant 12 à 15 min. Mise en culture de la gélose. Attention à la maîtrise des risques. Avantage et inconvénient : Idéal pour des formes pleines. Attention, les géloses sont alors fragilisées par les UV et peuvent se fendre.

Technique du "Microblot" : Dessin sur papier filtre, découpé puis stérilisé => dépôt d’une suspension riche à l’aide d’un cure dent stérile sur les traits du papier => puis transfert du papier sur la gélose. Avantage et inconvénient : Traits nets et précis. Attention les cure dents “postillonnent” si le geste est brusque.

Après une culture, des touches de couleurs supplémentaires, colorantes ou ombrantes, peuvent être apportées par ajout de gouttes de colorants alimentaires ou de composés acides, basiques (sur milieu avec indicateur de pH)

Technique du dessin par piques : Un dessin est placé sous la boite. L'ensemencement se fait par pics de cure-dent dans la gélose au dessus des traits de ce dessin. Le cure-dent est préalablement trempé dans une suspension bactérienne. Avantage et inconvénient : Trait précis mais parfois trop "ponctué".