Estimation de la diversité parmi les souches de la collection CNRZ : application de la RAPD à un groupe de lactobacilles

Abstract - Estimation of the diversity among the strains of the CNRZ collection: application of the RAPD technique to a group of lactobacilli
The main function of the CNRZ collection of dairy bacteria has been the preservation of the deposited strains. Up to now, strains have been mostly studied for identification purposes. Given the high number of strains in the collection, a detailed study of all of them is out of reach. It is thus necessary to concentrate the studies on a limited number of representative strains. Toward the identification of these representative strains, we have undertaken to characterize by RAPD (randomly amplified polymorphic DNA fingerprinting) the genome diversity which exists between the strains in the collection. In this technique, arbitrarily chosen DNA regions are amplified by PCR (DNA polymerase chain reaction) using 10 nucleotide-long-primers. Amplified bands are visualized by electrophoresis. Similar profiles indicate similar genomes. This approach has been applied to a group of 78 lactobacilli strains and revealed 4 RAPD groups. Groups G1 to G3 contain strains of Lb pentosus when group G4 contains strains of Lb plantarum. Nine strains did not belong to any of these groups and may belong to rare or under-represented types of strains. Fifty-nine strains had a profile identical to the one of at least one other strain. Among them, 39 were isolated from identical origin and at the same time, and most probably correspond to multiple isolates of the same strains. Finally, among 18 strains of uncertain taxonomic status, 11 were identified by their RAPD profile as belonging to the Lb pentosus or Lb plantarum species.

Résumé - Le rôle principal de la collection CNRZ de bactéries lactiques a été jusqu'à présent de conserver les souches qui y sont déposées. Outre les tests classiques nécessaires à l'identification, la caractérisation de ces dernières reste sommaire. De plus, la taille de la collection rend hors de portée l'étude systématique des souches qui la composent. Il est donc nécessaire de limiter la caractérisation plus détaillée à un nombre restreint d'individus, représentatifs de l'ensemble. C'est pourquoi nous avons cherché à mesurer la diversité qui existe entre les souches. La technique utilisée est la RAPD (randomly amplified polymorphic DNA fingerprinting) qui permet une comparaison directe des séquences d'ADN du génome des souches. Des régions du génome sont amplifiées de manière aléatoire par PCR (DNA polymerase chain reaction), en utilisant des amorces d'ADN composées d'une séquence arbitraire de dix nucléotides. Les bandes obtenues sont ensuite révélées par électrophorèse. Les similitudes de profils traduisent des similarités du génome. Cette approche a été appliquée à un ensemble de 78 souches de lactobacilles et a révélé quatre groupes de profils RAPD. Les groupes G1 à G3 renferment des souches de Lb pentosus tandis que G4 renferme des souches de Lb plantarum. Neuf souches n'appartiennent pas à ces groupes, et pourraient représenter des types rares ou sous-représentés dans la collection. Cinquante-neuf souches présentent un profil identique à celui d'au moins une autre souche. Parmi elles, 39 ont été isolées simultanément du même produit et sont probablement des doublons. Enfin, parmi 18 souches dont le statut taxonomique était incertain, 11 ont pu être identifiées comme Lb pentosus ou Lb plantarum.