Protocoles expérimentaux

Culture d'Euglènes

Position dans le programme de seconde : Après culture d'algues vertes unicellulaires et après culture de levures, ce protocle s’inscrit dans l’étude :"L’hétérotrophie et l’autotrophie sont deux grands types de métabolisme".
Ce document répond à de nombreuses questions posées par les enseignants. L'euglène, pouvant vivre de manière autotrophe ou hétérotrophe parait être le matériel idéal pour comprendre et analyser les notions fondamentales d'autotrophie et d'hétérotrophie. Cependant :

• Puisqu'il s'agit de l'adaptation d'un être vivant aux conditions du milieu extérieur, cet exemple est difficile à interpréter en terme de génotype d'une manière simple ("le métabolisme est fixé génétiquement") car il faut faire intervenir des systèmes complexes d'adaptation.
• Si la culture des euglènes ne pose pas de problème essentiel à la lumière (milieu minéral, autotrophie), le passage à l'hétérotrophie en milieu organique et à l'obscurité est plus difficile à réaliser.

Sommaire

1.Milieu de culture 2. Protocole d'adaptation à la vie hétérotrophe

 I. Composition du milieu de culture des euglènes

Ajuster le ph du milieu à 3,5 avec de la lessive de potasse, puis autoclaver le milieu pendant 30 mn à 0,5 atmosphère.

Le lactate peut-être remplacé par 3 ml díéthanol à 95°C. Dans ce cas faire le milieu sans lactate, ajuster le ph à 3,5 puis autoclaver. On rajoute líéthanol, à la température de la pièce avant de repiquer les cellules. Je nomme ce milieu le milieu 0. Il peut servir à cultiver des euglènes photoautotrophes (à la lumière).

Les produits utilisés proviennent des laboratoires Merck ou Sigma, sauf líacide lactique qui est fabriqué par les laboratoires Serva et revendu par la société Boehringer Ingelheim Bioproducts (37 rue Boissière 75116 Paris, 01 44 34 65 65).

 II. Adaptation des Euglènes.

 Les euglènes de notre laboratoire sont cultivées dans ce milieu depuis 30 ans et sont donc fort bien adaptées. Le remplacement du lactate par un autre substrat se fait sans problèmes. Il faut cependant repiquer les cellules avec le nouveau substrat pendant plusieurs semaines (3/4) pour être sûr du résultat. Le lactate peut-être remplacé par de líéthanol (50mM soit environ 3ml par litre), du succinate (25mM), de líacétate (50mM) etc.

Líadaptation des algues photoautotrophes (cultivées sur milieu minéral sans substrat carboné) est plus longue. Il faut les conserver à la lumière en les mettant progressivement en présence du substrat avec lequel on veut l'adaptation et compter les cellules en fin de culture.

Les algues autotrophes se divisent généralement toutes les 24 h lorsquíelles sont soumises à une alternance lumière/obscurité 16h/8h qui les synchronise. Elles atteignent, après 15 jours de culture, une concentration díenviron 500.000 algues.ml^-1. Alors que cultivée en présence de lactate cette concentration est díenviron 3.10⁶ cellules.ml^-1 . Líadaptation consistera donc à cultiver les euglènes à la lumière en présence díune petite quantité de substrat, lactate 10mM ou éthanol (1 ml par litre) pendant 2 semaines, puis, à compter les cellules et à repiquer de nouveau les euglènes dans les mêmes conditions jusquíà líobservation díune croissance cellulaire plus importante (environ 1.10⁶ cellules.ml^-1). A ce moment là, on repique les algues en augmentant la quantité de substrat (20mM lactate ou 2 ml díéthanol) et on recommence líadaptation. Même protocole pour líétape suivante, les algues sont adaptées lorsquíelles atteignent un taux cellulaire díenviron 3 millions de cellules.ml^-1 en une semaine, elles se divisent alors environ toutes les 12 heures. A ce moment là, elle peuvent être transférées à líobscurité.

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