Chapitre 1: Écologie microbienne digestive et écologie générale, taxonomie et systèmes de classification des procaryotes, notion d'espèce
1. Écologie microbienne digestive et écologie générale
1. Écologie
1.2. Écosystème
1.3. Microflore autochtone et microflore allochtone
1.4. Habitat et niche écologique
1.5. Caractéristiques générales des écosystèmes et particularités des écosystèmes digestifs
1.5.1. Facteurs abiotiques
1.5.2. Le[...]
Chapitre 1: Écologie microbienne digestive et écologie générale, taxonomie et systèmes de classification des procaryotes, notion d'espèce
1. Écologie microbienne digestive et écologie générale
1. Écologie
1.2. Écosystème
1.3. Microflore autochtone et microflore allochtone
1.4. Habitat et niche écologique
1.5. Caractéristiques générales des écosystèmes et particularités des écosystèmes digestifs
1.5.1. Facteurs abiotiques
1.5.2. Les écosystèmes : des systèmes organisés et structurés. Hétérogénéité spatiale et variation temporelle
1.5.3. Succession des populations. Climax. Équilibre dynamique et perturbations. Stabilité et résilience
1.5.4. Structure fonctionnelle des écosystèmes: organisation trophique. Flux d'énergie. Production et productivité des écosystèmes
1.5.5. Interactions entre les espèces constituant la biocénose
1.6. La diversité et ses indices de mesure
1.6.1. Diversité et échantillonnage. Modèles d'abondance
1.6.2. Mesure de la diversité à l'aide d'indices
2. Taxonomie et systèmes de classification des Procaryotes. Notion d’espèce
2.1. Les systèmes de classification
2.1.1. La classification phénétique (ou phénotypique)
2.1.2 La taxonomie numérique ou adansionnienne
2.1.3. La classification phylogénétique ou phylétique
2.1.3.1. Contenu en G + C de l'ADN
2.1.3.2. Hybridations d'acides nucléiques
2.1.3.3. Séquençage de l' ARN 16S
2.1.4. La taxonomie polyphasique et le concept d'espèce chez les Procaryotes
2.2. Notions d'espèce moléculaire (operational taxonomie unit) et de phylotype
2.3. L'analyse phylogénétique
2.3.1. Principe
2.3.2. Les arbres phylogénétiques
2.4. Les divisions du monde vivant
Points clés
Références bibliographiques
Chapitre 2 : Techniques d'étude de la microflore digestive
1. Collecte des échantillons digestifs
2. Dénombrements en microscopie et cytométrie en flux
2.1. Microscopie
2.2. Cytométrie en flux
3. Méthodes culturales
3.1. Cultures continues ou semi-continues simulant les écosystèmes naturels
3.2. Cultures de type batch : cultures mixtes et cultures pures
3.3. Isolement, culture et identification des micro-organismes de la flore digestive
3.3.1. Bactéries aérobies et anaérobies facultatives
3.3.2. Bactéries anaérobies strictes et Archaea
3.3.2.1. Techniques d'anaérobiose
3.3.2.2. Milieux de culture
4. Approches moléculaires complémentaires de la culture
5. Méthodes d'écologie moléculaire
5.1. Techniques d'hybridation
5.1.1. L'hybridation quantitative sur membrane ou hybridation en dot-blot
5.1.2. L'hybridation in situ ou FISH (fluorescent in situ hybridization)
5.1.3. L'hybridation suppressive soustractive (SSH)
5.1.4. Les puces ADN (biopuces ou microarrays)
5.2. Méthodes des empreintes génétiques et inventaires moléculaires
5.2.1. AFLP (amplified fragment length polymorphism)
5.2.2. ARDRA (amplified rDNA restriction analysis)
5.2.3. T -RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism)
5.2.4. RISA (ribosomal intergenic spacer analysis)
5.2.5. DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis), TTGE (temporal temperature gel electrophoresis), TGGE (temperature gradient gel electrophoresis)
5.2.6. SSCP (single strand conformation polymorphism)
5.2.7. SARST (serial analysis of ribosomal sequence tags)
5.2.8. Clonage-séquençage
5.3. Techniques de PCR quantitative
5.3.1. PCR compétitive
5.3.2. PCR en temps réel
5.4. Génomique et métagénomique. Protéomique
5.4.1. La métagénomique
5.4.2. La protéomique
5.5. Transcription réverse de l'ARN messager (RT-PCR)
6. Utilisation de biomarqueurs
7. Utilisation des isotopes stables ou techniques SIP (stable isotope probing)
7.1. DNA-SIP
7.2. RNA-SIP
8. Techniques d'isolement de cellules individuelles
8.1. Méthode d'encapsulation
8.2. Autres techniques : pinces optiques et micromanipulateurs
Points clés
Références bibliographiques
Chapitre 3 : Les communautés microbiennes du tube digestif des Mammifères : diversité et structure
1. Les communautés microbiennes des écosystèmes digestifs : généralités
1.1. Les Procaryotes
1.1.1. Les Bactéries
1.1.2. Les Archaea
1.2. Les Eucaryotes
1.2.1. Les Champignons anaérobies
1.2.1.1. Classification et caractéristiques générales
1.2.1.2. Cycle de développement
1.2.1.3. Survie et transfert
1.2.2. Les moisissures
1.2.3. Les levures
1.2.4. Les Protozoaires
1.3. Les Virus
2. Caractéristiques générales du tractus gastro-intestinal et régime alimentaire de l'hôte ; localisation de la biocénose
2.1. Anatomie et régime alimentaire
2.2. Localisation générale de la biocénose dans le tube digestif
3. Les animaux et leur microflore digestive
3.1. Les Mammifères herbivores
3.1.1. Les Ruminants stricto sensu
3.1.1.1. Anatomie du tractus gastro-intestinal
3.1.1.2. Répartition longitudinale de la microflore
3.1.1.3. Particularités de la digestion
3.1.1.4. Diversité et structure des communautés procaryotiques
3.1.1.5. Diversité et structure de la communauté eucaryotique
3.1.1.6. Diversité et structure de la communauté virale
3.1.1.7. Répartition transversale de la microflore ruminale
3.1.1.8. Structuration temporelle de l'écosystème ruminal
3.1.2. Les Tylopodes (Camélidés)
3.1.3. Les Périssodactyles
3.1.3.1. Anatomie du système gastro-intestinal des Équidés
3.1.3.2. Répartition longitudinale de la microflore
3.1.3.3. Diversité et structure des communautés procaryotiques
3.1.3.4. Diversité et structure de la communauté eucaryotique
3.1.3.5. Diversité et structure de la communauté virale
3.1.3.6. Implantation de la microflore digestive chez le Poulain
3.1.4. Les Lagomorphes (Lapin, Lièvre)
3.1.4.1. Anatomie du système gastro-intestinal
3.1.4.2. Répartition longitudinale et transversale de la microflore
3.1.4.3. Diversité et structure des communautés procaryotiques
3.1.4.4. Diversité de la communauté eucaryotique
3.1.4.5. Développement de l'écosystème caecal du Lapereau
3.2. Les Mammifères carnivores
3.2.1. Carnivores terrestres
3.2.1.1. Anatomie du système gastro-intestinal
3.2.1.2. Diversité des microflores procaryotique et eucaryotique du Chien
3.2.2. Carnivores marins
3.2.2.1. Anatomie du tractus gastro-intestinal
3.2.2.2. Diversité des microflores procaryotique et eucaryotique de la Baleine
3.3. Les Mammifères omnivores
3.3.1. Anatomie du tractus gastro-intestinal et répartition de la microflore
3.3.2. Diversité et structure des communautés procaryotiques
3.3.2.1. Les Bactéries
3.3.2.2. Les Archaea
3.3.3. Diversité des communautés eucaryotique et virale
3.3.4. Développement de la flore digestive chez le Porcelet
3.4. Les Rongeurs
3.4.1. Diversité et structure des communautés procaryotiques
3.4.1.1. Les Bactéries
3.4.1.2. Les Archaea
3.4.2. Diversité de la communauté eucaryotique
3.5. Les Primates
3.5.1. Diversité et structure des communautés procaryotique et eucaryotique chez le Gorille
3.5.2. L'Homme
3.5.2.1. Anatomie du tube digestif
3.5.2.2. Distribution longitudinale de la microflore
3.5.2.3. Distribution transversale
3.5.2.4. Diversité et structure des communautés procaryotiques
3.5.2.5. Diversité de la communauté eucaryotique
3.5.2.6. Diversité et structure de la communauté virale
3.5.2.7. Développement de la flore digestive chez l'enfant.
Points clés
Références bibliographiques
Chapitre 4 : La microflore digestive des Insectes, Mollusques, Amphibiens, Reptiles, Poissons et Oiseaux: diversité et structure des communautés microbienne
1. Les Insectes (hexapodes)
1.1. Régime alimentaire
1.2. Anatomie du tube digestif et distribution de la microflore
1.3. Les Termites
1.3.1. Diversité des Termites
1.3.2. Anatomie du tube digestif
1.3.3. Diversité et structure des communautés procaryotiques
1.3.3.1. Les Bactéries
1.3.3.2. Les Archaea
1.3.4. Diversité et structure de la communauté eucaryotique
1.4. Autres Insectes
1.4.1. Diversité et structure des communautés procaryotiques
1.4.1.1. Les Bactéries
1.4.1.2. Les Archaea
1.4.2. Diversité et structure de la communauté eucaryotique
1.4.2.1. Les levures
1.4.2.2. Les moisissures
2. Les Mollusques
3. Les Amphibiens et Reptiles
3.1. Les Amphibiens (Lessamphibières)
3.2. Les Reptiles
4. Les Poissons
4.1. Anatomie du tube digestif et localisation de la microflore
4.2. Diversité et structure de la communauté procaryotique
4.3. Diversité de la communauté eucaryotique
5. Les Oiseaux.
5.1. Anatomie du tube digestif
5.2. Diversité et structure des communautés procaryotiques
5.2.1. Les Bactéries
5.2.2. Les Archaea
5.3. Diversité et structure de la communauté eucaryotique
5.4. Diversité et structure de la communauté virale
Points clés
Références bibliographiques
Chapitre 5 : Niches écologiques potentielles des principales espèces microbiennes, capacités métaboliques
1. Les substrats disponibles pour la microflore
1.1. Les constituants des parois végétales
1.1.1 Les polyosides
1.1.1.1. La cellulose
1.1.1.2. Les hémicelluloses
1.1.1.3. Les pectines
1.1.2. Les glycoprotéines riches en hydroxyproline
1.1.3. Les lignines et les composés phénoliques
1.2. Les constituants intracellulaires des végétaux
1.2.1. Les oses et osides
1.2.2. Les constituants azotés (protéines, acides aminés)
1.2.3. Les lipides et pigmenents
1.2.4. Les hétéropolyosides
1.2.4.1. Les phyto-oestrogènes
1.2.4.2. Les glucosinolates
1.2.4.3. Les tannins
1.2.4.4. Les saponines
1.2.4.5. Les acides organiques
1.3. L'amidon
1.4. Les cires
1.5. La chitine
1.6. Les constituants des produits carnés
1.7. Les constituants des produits laitiers
1.8. Les substrats d'origine endogène
2. Capacités métaboliques des principales espèces microbiennes cultivées
2.1. Les Procaryotes
2.1.1. Les Bactéries
2.1.1.1. Capacités métaboliques et fonctions potentielles des espèces bactériennes cultivées majeures du rumen
2.1.1.2. Capacités métaboliques et fonctions potentielles de quelques espèces bactériennes cultivées majeures dans le crecum-côlon des Equidés
2.1.1.3. Capacités métaboliques et fonctions potentielles de quelques espèces bactériennes cultivées majeures du côlon humain
2.1.2. Les Archaea
2.2. Les Eucaryotes
2.2.1. Les Champignons anaérobies
2.2.1.1. Capacités métaboliques et niches écologiques potentielles
2.2.1.2. Activité mécanique
2.2.2. Les Protozoaires
2.3. Les Virus
Points clés
Références bibliographiques
Chapitre 6 : Interactions entre l'hôte et sa microflore digestive
1. L'apport de la gnotobiologie dans la connaissance du rôle de la flore
1.1 Sujets conventionnels ou holoxéniques
1.2. Animaux axéniques
1.3. Animaux gnotoxéniques
1.4. Animaux méroxéniques
1.5. Animaux néo-holoxéniques
1.6. Animaux « holoxéniques isolés» après la naissance, ou SPF (specifie pathogen free)
1.7. Animaux défaunés
2. Rôles de la flore
2.1. Effets sur l'anatomie et le métabolisme de la muqueuse digestive
2.2. Stimulation de l'immunité intestinale
2.3. Rôle antimicrobien
2.4. Dégradation et fermentation des composés alimentaires
2.4.1. Digestion des polymères végétaux
2.4.1.1. Digestion des polyholosides pariétaux
2.4.1.2. Digestion de l'amidon
2.4.1.3. Principales voies biochimiques de fermentation des oses
2.4.2. Digestion des protéines
2.4.2.1. Chez les Ruminants
2.4.2.2. Chez l'Homme et l'animal monogastrique
2.4.2.3. Chez les Oiseaux
2.4.3. Digestion des lipides
2.4.3.1. Chez les Ruminants
2.4.3.2. Chez le monogastrique
2.4.4. Dégradation des constituants peu digestibles ou résistants aux attaques par les micro-organismes
2.4.5. Dégradation des substrats endogènes
2.4.6. Les métabolismes hydrogénotrophes
2.4.6.1. La méthanogénèse
2.4.6.2. L'acétogénèse réductrice
2.4.6.3. La sulfatoréduction
2.4.6.4. Autres métabolismes
2.4.7. Bilan des fermentations selon les espèces animales. Contribution des fermentations intestinales à l'économie nutritionnelle et énergétique de l'hôte
2.4.7.1. Ruminant
2.4.7.2. Mammifères herbivores monogastriques
2.4.7.3. Porc
2.4.7.4. Homme
2.4.7.5. Poissons
2.4.7.6. Oiseaux
2.4.7.7. Insectes
2.4.7.8. Reptiles
2.4.7.9. Problèmes posés par les émissions de méthane d'origine animale
2.5. Autres effets nutritionnels de la flore digestive
2.5.1. Effet sur les xénobiotiques
2.5.2. Production de vitamines
2.5.3. Effet sur d'autres métabolites
2.5.4. Bioconversion ou neutralisation de molécules toxiques
2.5.5. Production de molécules toxiques
Points clés
Références bibliographiques
Chapitre 7 : Facteurs influençant la structure de l'écosystème microbien du tube digestif
1. Facteurs abiotiques
1.1. Facteurs liés à l'hôte : sécrétions digestives
1.2. Facteurs génétiques
1.3. Facteurs alimentaires
1.3.1. Effets de régimes riches en amidon ou en fibres chez le Ruminant
1.3.2. Influence d'un régime riche en fibres ou en amidon sur la microflore digestive du Cheval
1.3.3. Impact d'une déficience en fibres alimentaires sur l' écosystème caecal du Lapin
1.3.4. Effets du régime alimentaire sur la microflore digestive du Porc
1.3.5. Effet du type d'allaitement sur la microflore digestive du nourrisson
1.3.6. Réponse de la microflore colique humaine à une supplémentation en flavonoïdes alimentaires
1.3.7. Biodégradation des phyto-oestrogènes du soja par la microflore colique humaine
1.3.8. Effets des prébiotiques
1.4. Facteurs physico-chimiques (pH, potentiel redox)
1.4.1. pH
1.4.2. Potentiel redox
1.5. Antibiotiques
1.5.1. Utilisation des antibiotiques chez les animaux d'élevage
1.5.2. Utilisation des antibiotiques en thérapeutique humaine et impact sur la microflore digestive
2. Facteurs biotiques
2.1. Facteurs liés à la physiologie des espèces bactériennes
2.1.1. Taux de croissance
2.1.2. Utilisation préférentielle de substrats
2.1.3. Affinité pour le substrat
2.1.4. Besoins énergétiques
2.1.5. Rendement énergétique
2.1.6. Résistance à l'acidité
2.1.7. Adhésion aux substrats.
2.1.8. Résistance aux antibiotiques
2.1.9. Autres facteurs
2.2. Stratégies collectives : interactions entre espèces autochtones
2.2.1. Nutrition croisée ou complémentarité nutritionnelle
2.2.2. Production d'acide propionique
2.2.3. Transfert interespèces d'hydrogène
2.2.4. Compétition entre espèces hydrogénotrophes
2.2.5. Prédation de Bactéries par les Protozoaires ciliés
2.2.6. Compétition entre bactéries cellulolytiques
2.2.7. Compétition entre Bactéries et Champignons
2.2.8. Production de bactériocines et quorum sensing
2.2.9. Quorum sensing chez les bactéries à Gram négatif
2.2.10. Interactions entre Protozoaires ciliés dans le rumen
2.3. Interactions entre espèces autochtones et micro-organismes allochtones : l'exemple des probiotiques
Points clés
Références bibliographiques
Chapitre 8 : Interactions entre espèces autochtones et micro-organismes allochtones : l'exemple des probiotiques
1.Définition des probiotiques
2. Site d'action des probiotiques et durée de vie dans le tube digestif
3. Effets des probiotiques chez les Ruminants et les herbivores monogastriques
4. Effets chez les monogastriques
4.1. Animal monogastrique
4.2. Homme
4.2.1. Effets sur l'implantation de la flore digestive chez le nouveau-né
4.2.2. Effets sur la microflore digestive de la personne âgée
4.2.3. Action sur les troubles gastro-intestinaux
4.2.3.1. Diahrrées
4.2.3.2. Gastroentérites virales
4.2.3.3. Infections à Helicobacter pylori
4.2.4. Effet sur l'intolérance au lactose
4.2.5. Action immunomodulatrice dans les cas d'allergie et de maladies inflammatoires du tube digestif
4.2.6. Implication dans la prévention du cancer colorectal
4.2.7. Effet hypocholestérolémiant
4.2.8. Applications non intestinales
4.3. Probiotiques en aquaculture
5. Modes d'action
Points clés
Références bibliographiques
Index
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