 | Observation des
cellules de Saccharomyces cerevisiae au microscope optique
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- 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.
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- 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.
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Boîte de culture de Saccharomyces cerevisiae
Noter les colonies isolées par étalement d'une goutte de suspension
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- 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.
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Cellules de levure Saccharomyces
cerevisiae
Microscope optique, état frais, x 400
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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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