Protocole
Observation des cellules de Saccharomyces cerevisiae au microscope optique



  • Informations sur Saccharomyces cerevisiae
Les levures sont les premiers microorganismes à avoir été utilisés par l'homme, initialement de façon empirique. Ainsi, les Sumériens, les Babyloniens et les Égyptiens ont laissé des traces iconographiques et/ou écrites, vieilles de plusieurs milliers d'années, de la production de boissons alcoolisées par fermentation et de l'utilisation des levures dans la fabrication du pain. Elles sont également les premiers microorganismes à avoir été observés au microscope par A. Van Leeuwenhoek qui les a dessinées vers 1680 et en a même réalisé des modèles tridimensionnels en cire. Au dix-neuvième siècle, c'est à la suite de ses travaux sur les levures que Pasteur contribua à la fondation de la microbiologie. La levure fut aussi à l'origine du développement de la biochimie avec notamment les travaux de Büchner à la même époque. Plus près de nous, elle fut - et continue d'être - un organisme modèle chez lequel de nombreux processus cellulaires et moléculaires communs à toutes les cellules ont été élucidés.
Les levures sont des champignons unicellulaires et présentent donc une structure cellulaire eucaryote. Leur seule caractéristique commune est l’état unicellulaire bien que de nombreuses levures soient aussi capables de faire dans certaines conditions un pseudo-mycélium comme le genre Brettanomyces, voire un véritable mycélium comme Candida albicans.
Quoique les cellules des levures ne soient pas mobiles par elles mêmes, l'état unicellulaire favorise leur dissémination dans les liquides qui constituent leur milieu de prédilection surtout lorsqu'ils sont sucrés. Mais on  trouve également des levures à la surface ou à l'intérieur d'autres êtres vivants, dans les sols, dans les eaux et dans l'atmosphère.
Les levures furent reconnues comme des champignons par A. de Bary en 1866 lorsqu'il détecta des ascospores chez la levure de bière.
L'état unicellulaire, la capacité à se multiplier rapidement et la rusticité des exigences nutritionnelles confèrent à ces eucaryotes des qualités qui permettent de les cultiver, de les étudier et de les utiliser aussi facilement que des microorganismes procaryotes. Comme l’écrivit joliment James D. Watson, ce sont les « Escherichia Coli des eucaryotes ».
Les cellules de levure du genre Saccharomyces, en particulier Saccharomyces cerevisiae, sont arrondies, plus ou moins ovalaires. Elles ont la forme d'un ellipsoïde de révolution dont le grand axe atteint une longueur d'environ 5 µm chez les cellules haploïdes et 7 à 8 µm chez les cellules diploïdes.
La paroi cellulaire rigide et très résistante comporte trois couches dont la composition chimique est différente de celle des végétaux supérieurs et des bactéries. La couche externe est formée de mannanes phosphorylés et de glycoprotéines tandis que les couches moyenne et interne sont formées de glucanes. On trouve également dans la paroi des lipides et de la chitine.
Le noyau, généralement en position centrale, a un diamètre d'environ 2 µm chez les cellules haploïdes. Le nombre haploïde de chromosomes est égal à seize chez Saccharomyces cerevisiae.
Le cytoplasme contient des vacuoles en nombre variable qui fusionnent le plus souvent chez les cellules âgées.
On trouve également dans le cytoplasme des inclusions de glycogène et des microvésicules, les peroxysomes, contenant notamment de la catalase.
Lorsque les levures vivent en aérobiose, on trouve dans le cytoplasme des mitochondries qui disparaissent en anaérobiose.
La plupart des constituants cellulaires peuvent être distingués au microscope sur la base de leurs affinités sélectives pour tel ou tel colorant. 
Malgré leur petite taille, le microscope optique permet d’obtenir diverses informations sur les levures, en particulier si l’on utilise des techniques de coloration. L'observation d’organites caractéristiques permet de situer les levures dans la classification.
L'observation vitale peut aussi être utile pour comparer des cellules d'espèces différentes, souvent très semblables, et montrer ainsi les limites de cette approche pour apprécier les différences spécifiques.

  • Observations à l'état frais : protocoles
    • A partir de colonies sur milieu solide

1- Prélever une colonie avec une anse ou un cure-dent stériles et la déposer dans un tube contenant 10 mL d'eau.

2- Passer le tube au vortex ou, à défaut, agiter violemment jusqu'à ce que la colonie soit dissociée.

3- Prélever une goutte de la suspension et la déposer sur une lame.

4- Poser une lamelle en biais le long de la goutte et recouvrir doucement l'échantillon de façon à ne pas emprisonner de bulles d'air.

5- Observer au grossissement maximum disponible.
Si la densité des cellules gêne l'observation, diluer la suspension.

Boîte de culture de Saccharomyces cerevisiae
Noter les colonies isolées par étalement d'une  goutte de suspension


    • A partir d'une culture en milieu liquide

Prélever directement une goutte de la culture après l'avoir agitée puis procéder comme précédemment. Si la concentration en cellules est trop élevée, diluer avec de l’eau.
    • A partir de levure de boulangerie 
Mettre en suspension dans l'eau un échantillon du bloc de levures à raison de 0,1 g pour 100 mL puis procéder comme précédemment. Pour la levure lyophylisée, utiliser 0,5 g de levure.

  • Résultats



Cellules de levure Saccharomyces cerevisiae
Microscope optique, état frais, x 400
Cellules de levure Saccharomyces cerevisiae
Microscope optique, état frais, x 1000
Noter la diversité des organites et différents stades de bourgeonnement

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