*Aeromonas salmonicida* sous-espèce *salmonicida*, agent étiologique de la furonculose, impacte négativement les piscicultures chaque année au Québec. Dans les dernières années, une hausse de résistance aux antibiotiques chez cette bactérie a été remarquée. De la résistance contre la tétracycline chez les poissons est fréquemment observée, bien que cet antibiotique ne soit que peu utilisé par l'industrie aquacole. C'est toutefois le cas de l'industrie porcine, où la tétracycline est abondamment utilisée. En s'intéressant à l'environnement autour des piscicultures, ce présent projet établit l'hypothèse qu'il est envisageable d'observer des liens reliant la furonculose, les gènes de résistance aux antibiotiques chez *A. salmonicida* sous-espèce *salmonicida* et la contribution potentielle de l'environnement. À l'aide de méthodes de séquençage génomique et de bio-informatique, de nouveaux plasmides ont été caractérisés. Les plasmides, pAsa-2358, pAsa-2900 et pAsa-2900b, font maintenant partie du répertoire de plasmides de résistance retrouvés au Québec chez la sous-espèce *salmonicida*. Des échantillons provenant de piscicultures et de leur environnement limitrophe ont été récoltés et testés par biologie moléculaire dans le but de détecter les plasmides connus au Québec pour cette bactérie incluant les trois nouveaux plasmides. Un portrait global des plasmides retrouvés a été dressé, confirmant la présence potentielle de la bactérie sans éclosion active de furonculose. Effectivement, plusieurs plasmides problématiques de la sous-espèce, soit pSN254b et ceux de la famille des pRAS3 ont été détectés. Plus particulièrement, pSN254b confère une résistance à plusieurs antibiotiques, donnant une résistance à tous les antibiotiques autorisés au Canada pour traiter la furonculose. Sachant qu'ils sont détectés autant dans les sédiments que dans l'eau, il est possible d'envisager qu'à ces moments, une grande concentration de cet ADN était disponible dans l'environnement. Cette étude permet un premier pas vers l'analyse environnementale des milieux piscicoles au Québec. / *Aeromonas salmonicida* subspecies *salmonicida*, etiological agent of furunculosis, negatively impacts the fish farming industry every year in the province of Quebec. In the last years, a dramatic increase in the presence of antibiotic resistance genes within the bacterial strains of interest was observed. Tetracycline resistance in fish farms in Quebec is frequently observed, even though this antibiotic is rarely used against furunculosis in the industry. Moreover, it is quite overused in the swine industry. Looking more closely at the surrounding environments of fish farms, the present study establishes the hypothesis that it is possible to potentially establish links in between furunculosis, resistance genes in *A. salmonicida* subspecies *salmonicida* and the potential contribution of the environment. Working with genomic sequencing and bioinformatics, new plasmids were characterized. Plasmids pAsa-2358, pAsa-2900 and pAsa-2900b are now part of the list of known resistance-bearing plasmids in the province of Quebec for the subspecies *salmonicida*. Environmental samples were also collected and tested by molecular biology in the goal of detecting known plasmids found in Quebec in this bacterium, including the three new plasmids mentioned. A global portrait of plasmids found in them is discussed, confirming the potential presence of *Aeromonas salmonicida* subspecies *salmonicida* in the fishponds without active outbreaks of furunculosis. Problematic plasmids from the subspecies, pSN254b and those from the pRAS3 family were detected. More specifically, pSN254b confers resistance to multiple antibiotics, providing resistance to all antibiotics authorized for treatment in Canada. Knowing that these plasmids were detected both in sediment and water samples, it is possible to think that this DNA was available at a high concentration in the environment at this time. This study allows the debuts of the analysis of the environment of fish farms in Quebec.

L'introduction délibérée dans l'air de microorganismes pathogènes représente une menace. Parmi les armes bactériologiques les plus craintes, on retrouve les spores de Bacillus anthracis. La possibilité de faire face à des souches de B. anthracis, porteuses de résistances aux antibiotiques, est bien réelle. Le but du projet est de développer une méthode rapide de détection des résistances aux antibiotiques pour les spores de Bacillus sp. Cette méthode doit pouvoir être utilisée avec un système de détection permettant une analyse cellule par cellule. Les techniques de FISH (Fluorescent In Situ Hybridization) et de PCR in situ sont appropriées dans cette situation. Présentement, le seul protocole de perméabilisation des spores de Bacillus sp. pour la détection in situ nécessite trois jours. Les objectifs spécifiques de cette thèse étaient de (i) développer un protocole de perméabilisation rapide des spores permettant de faire du FISH et (ii) développer des méthodes in situ afin de détecter des séquences de gènes de résistance aux antibiotiques d'origines plasmidique et chromosomique. Deux approches ont été utilisées pour perméabiliser les spores soit la germination rapide et la perméabilisation directe. Ensuite, les techniques d'amplification enzymatique du signal FISH et de PCR in situ ont été mises au point pour les spores. Des souches simulantes nonpathogènes de B. anthracis, soit B. aetropheus et B. cereus ATCC 14579 ont été utilisées comme modèle pour les expériences. La germination rapide des spores permet une détection par FISH en moins de deux heures comparativement à la perméabilisation directe des spores qui permet une détection en moins d'une heure. Les techniques d'amplification enzymatique du signal FISH et le PCR in situ ont permis la détection du gène de résistance au chloramphénicole présent sur le plasmide à haute copie pC 194. Le PCR in situ a permis la détection du gène de résistance à l'érythromycine porté par le plasmide à faible copie pMTL ainsi que d'une mutation, d'origine chromosomique, responsable de la résistance à la rifampicine. Cette thèse démontre qu'il est possible de détecter, directement dans la spore de Bacillus sp., des gènes de résistance aux antibiotiques, même s'ils sont présents en faible nombre de copies.

Le microbiote intestinal humain est un important réservoir de gènes de résistance aux antibiotiques qui demeure toutefois méconnu. Dans cette étude, nous avons exploré les gènes de résistance du microbiote intestinal de participants sains avant et après une exposition à l’antibiotique cefprozil. Trois approches ont été utilisées pour caractériser ces gènes et examiner leur altération par les antimicrobiens : la métagénomique, la culturomique et la sélectomique recombinante. Le séquençage métagénomique et la culturomique ont permis d’identifier plusieurs gènes de résistance aux β-lactamines et à d’autres antibiotiques. Cependant, la culturomique a permis d’identifier ces gènes chez un plus grand nombre de participants. La culturomique a mis en évidence la présence de gènes de résistance à la vancomycine de type vanD dans les microbiotes de 46% des participants comparativement à 8% avec le séquençage métagénomique. La culturomique a aussi montré que l’exposition in vitro et in vivo à une β-lactamine stimule l’émergence des gènes vanD. La sélectomique recombinante, qui repose sur la construction de banques d’expression à partir de l’ADN des bactéries, a été utilisée pour caractériser de manière fonctionnelle les gènes de résistance aux β-lactamines chez les bactéries cultivables de l’intestin. Elle a permis d’identifier et caractériser cinq β-lactamases différentes dont deux montrant une activité à spectre étendu. La majorité des gènes de β-lactamases étaient associés à d’autres gènes de résistance et/ou des éléments mobiles. Ces travaux ont montré que la culture favorise l’identification de gènes non détectés par le séquençage métagénomique et que la sélectomique recombinante est un outil puissant pour caractériser les fonctions des gènes. Cette étude a aussi révélé que la prise d’une β-lactamine communément utilisée peut influencer l’abondance des bactéries qui contiennent des gènes de résistance à un antibiotique d’une autre classe, comme la vancomycine, un antibiotique de dernier recours dans l’arsenal des antimicrobiens. / The human intestinal microbiota is an important and poorly known antibiotic resistance genes reservoir. In this study, we explored resistance genes from the microbiota of healthy volunteers before and after exposure to the β-lactam cefprozil antibiotic. Three approaches were used to characterise resistance genes in the human microbiota and examine alteration by antimicrobials: metagenomics, culturomics and recombinant selectomics. Metagenomic and culturomic sequencing of intestinal microbiota enabled identification of several genes for resistance to β-lactams and other antibiotics. However, culturomics allowed identification of these genes in more participants than metagenomics. Culturomics highlighted the presence of the clinically important vancomycin resistance vanD-like genes in the microbiota of about 46% of participants compared to 8% with metagenomics. Culturomics also showed that in vitro and in vivo β-lactams exposition stimulates the emergence of vanD genes. Recombinant selectomics, which is based on the construction of expression libraries made with bacterial DNA, was also used to functionally characterise β-lactam resistance genes from the cultivable intestinal bacteria. It allowed identification and characterisation of five different β-lactamases including two with an extended-spectrum activity. The majority of β-lactamases genes was associated with other resistance genes and/or mobile elements. This study demonstrated that culture favors the identification of genes undetected by direct metagenomic sequencing and selectomics was a powerful tool to characterise gene functions. It also demonstrated that intake of a commonly used antibiotic of the β-lactam family can influence the abundance of bacteria containing resistance genes to an antibiotic from another class, such as vancomycin, which is a last resort antibiotic.

La production porcine utilisant des antibiotiques, il est primordial d'évaluer son impact sur la présence d'entérobactéries résistantes aux antibiotiques. L'objectif du projet était d'évaluer l'impact d'un traitement de chlortétracycline administré à des porcs trois semaines après le sevrage sur l'abondance des entérobactéries résistantes aux antibiotiques et sur leur contenu en gènes de résistance. Pour y répondre, 600 porcelets ont été séparés en deux groupes à l'entrée en pouponnière. Un groupe a reçu une alimentation supplémentée en chlortétracycline (660 mg/kg d'aliment) pendant 21 jours, alors que l'autre groupe a reçu une alimentation sans antibiotiques. Des échantillons de fèces et des frottis du groin ont été récoltés 16, 38, 45, 98 et 143 jours après le sevrage. Les entérobactéries totales ainsi que celles résistantes à la tétracycline, au cotrimoxazole ainsi qu'au céfotaxime ont été dénombrées. Un sous-ensemble d'entérobactéries a été isolé et testé pour sa susceptibilité à 24 antibiotiques. Le génome bactérien de certains isolats a été séquencé. L'abondance des entérobactéries totales ainsi que celles résistantes au cotrimoxazole étaient plus élevée 16 jours après le sevrage (P < 0,05). Les entérobactéries résistantes au céfotaxime étaient plus abondantes chez tous les porcs en engraissement (jours 98 et 143; P < 0,05). Le profil de résistance des isolats était différent selon le milieu de sélection et le type d'échantillon. Le contenu en gènes de résistance était similaire entre les deux groupes. Les gènes tetA et tetB étaient les déterminants de la résistance à la tétracycline les plus prévalent et ont été identifiés sur des plasmides à proximité d'autres gènes de résistance. L'administration de chlortétracycline en pouponnière n'a pas eu d'impact significatif, sauf pour l'abondance des entérobactéries fécales résistantes au céfotaxime en période de finition. Il est tout de même primordial d'utiliser tous les antibiotiques judicieusement en raison du potentiel de co-sélection de résistances. / Since swine industry uses antibiotics, it is primary to assess the impact of this use on the presence of antibiotic-resistant enterobacteria. The aim of this study was to evaluate the impact of a chlortetracycline treatment given to pigs three weeks after weaning on the abundance of enterobacteria and their antibiotic resistance genes content. To achieve this goal, 600 weaners were split into two groups when arriving in nursery. One group was fed, for 21 days, a diet supplemented with chlortetracycline (660 mg/kg of feed), while the other group received an antibiotic-free diet. Samples of feces and swabs of snouts were collected 16, 38, 45, 98 and 143 days after weaning. Total enterobacteria as well as tetracycline-, co-trimoxazole- and cefotaxime-resistant enterobacteria from samples were counted. A subset of enterobacteria was isolated and tested for its susceptibility to 24 antibiotics. Some of those enterobacteria isolates were whole-genome sequenced. Abundance of total enterobacteria as well as co-trimoxazole-resistant enterobacteria was higher 16 days after weaning (P < 0.05). Cefotaxime-resistant enterobacteria were more abundant for all pigs in fattening (days 98 and 143; P < 0.05). Antibiotic resistance profiles of the isolates were different according to the selection medium used and the sample type. The content of antibiotic resistance genes was similar between both groups. tetA and tetB genes were the most prevalent determinants for tetracycline resistance and were identified on plasmids near other antibiotic resistance genes. The administration of in-feed chlortetracycline in nursery pigs did not have a significant impact, except for the abundance of fecal cefotaxime-resistant enterobacteria found in finishing phase. It is still primary to use all antibiotics wisely since there are risks for co-selection of resistance.

Les Campylobacter spp. représentent la plus grande cause de diarrhée bactérienne à travers le monde avec un coût économique élevé. Les méthodes phénotypiques utilisées au laboratoire de microbiologie médicale sont longues, ne différencient que Campylobacter jejuni des autres Campylobacter spp. et ne distinguent pas entre elles les deux sous-espèces de Campylobacter jejuni. Le développement de tests moléculaires capables de pallier à ces déficiences est donc important dans une perspective épidémiologique. Ce travail de recherche avait pour but de développer un essai PCR multiplex tuf-napA pour l’identification de Campylobacter jejuni au niveau de ses deux sous-espèces et de Campylobacter coli. Ce multiplex a ensuite été appliqué aux isolats de Campylobacter spp. du CHUL au CHUQ pour la période d’étude de janvier 2007 à janvier 2010 afin de définir l’épidémiologie moléculaire à l’hôpital. La capacité du gène tuf à servir comme gène cible pour discriminer les Campylobacter spp. a été établie ici pour la première fois. / Campylobacter spp. are the leading cause of bacterial diarrhea worldwide with a high economic cost. The phenotypic methods used in medical microbiology laboratories are time-consuming, differentiate only Campylobacter jejuni from other Campylobacter spp. and do not distinguish between the two subspecies of Campylobacter jejuni. The development of molecular tests able to overcome these deficiencies is important from an epidemiological perspective. This research concentrates on the development of a PCR assay tuf-napA multiplex for the identification of Campylobacter jejuni at the level of its two sub-species as well as Campylobacter coli. This multiplex was then applied to Campylobacter spp. isolates at the CHUL of CHUQ for the study period from January 2007 to January 2010 to define the molecular epidemiology in the hospital. The ability of tuf gene to serve as target gene for discriminating Campylobacter spp. was established here for the first time.

Étant donné l'émergence de résistance aux molécules antifongiques chez les mycètes pathogènes, un problème qui ne cesse de prendre de l'ampleur, la désaminase de cytosine Fcy1, codée par le gène *FCY1 chez Saccharomyces cerevisiae* et avec laquelle le médicament flucytosine interagit, est à l'étude dans ce projet. Pour mieux comprendre les bases moléculaires de la résistance aux antifongiques en lien avec Fcy1, le principal objectif de ce projet est de caractériser structurellement et fonctionnellement cette désaminase de cytosine de type sauvage et certains mutants de celle-ci. Des orthologues de type sauvage ainsi qu'un mutant de cette protéine, retrouvés chez plusieurs mycètes pathogènes, sont aussi à l'étude dans ce projet de recherche. Tout d'abord, les structures de Fcy1 et ses orthologues chez *Aspergillus niger*, *Candida albicans*, *Candida glabrata* et *Cryptococcus neoformans* ont été résolues. Certaines de ces structures ont permis d'observer les enzymes dans des conformations ouvertes, permettant l'entrée du substrat au site actif. En effet, certaines structures permettent l'observation du segment en C-terminal de ces protéines qui se replie et se place de façon à médier l'entrée au site actif de celles-ci. La structure d'un mutant inactif de Fcy1 a aussi été résolue, montrant comment le remplacement d'un résidu méthionine par un résidu tryptophane force l'enzyme à rester dans une conformation ouverte, cessant ainsi l'activité de celle-ci. De plus, des collègues du laboratoire Landry, qui ont étudié l'expression et l'activité de Fcy1 et de plusieurs mutants, *in-vivo* chez *S. cerevisiae*, ont rapporté que la coexpression de mutants inactifs de cette enzyme menait à la restauration de l'activité enzymatique. Une hypothèse suggérant la formation d'hétérodimères de mutants inactifs de Fcy1, qui rétablissent l'activité de la protéine une fois assemblés, a été mise à l'épreuve par la résolution de la structure d'un de ces hétérodimères constitué de mutants différents de Fcy1. Des mesures d'activité catalytique des protéines à l'étude ont aussi été faites, avec la cytosine et la 5-Fluorocytosine comme substrats, pour mesurer les paramètres de cinétique enzymatique de celles-ci. Aussi, des mesures de température de fusion (T$_\textup{m}$) ont été prises pour les protéines afin d'évaluer leur stabilité. Éventuellement, ce projet permettra de mieux comprendre comment la résistance à la 5-Fluorocytosine se présente lorsque Fcy1, ou un de ses orthologues est impliqué dans ce phénomène via des mutations. Ainsi, ce projet pavera la voie pour davantage de recherches qui visent à mieux comprendre cette problématique chez des pathogènes fongiques émergents, qui possèdent un orthologue de Fcy1.

La demande mondiale croissante de viande de porc entraîne des pratiques d'élevage intensives qui peuvent favoriser la propagation des infections parmi les porcs. Bien que des mesures de biosécurité soient mises en place, l'utilisation d'antibiotiques demeure parfois nécessaire, ce qui a pour conséquence d'augmenter le risque de voir émerger des bactéries résistantes aux antibiotiques dans les élevages, affectant à la fois les animaux et l'environnement. Cette thèse analyse l'effet de diverses stratégies d'intervention en ferme contre le développement et la diffusion de la résistance aux antibiotiques tout au long du processus d'élevage porcin, avec un accent particulier sur le microbiome des porcs et l'impact sur le microbiome de la viande. L'approche holistique « One Health » est cruciale pour aborder ce problème de santé publique. Une action collective, combinée à une utilisation judicieuse des antibiotiques et au développement de stratégies innovantes, pourrait permettre de limiter ce phénomène. Tout d'abord, afin d'être mesure d'étudier efficacement la résistance aux antibiotiques dans le microbiome intestinal porcin, il faut répondre à un défi majeur dans l'étude des microbiomes animaux, qui est de développer des méthodes générant des résultats qui représentent fidèlement les communautés microbiennes d'intérêt. Des protocoles d'échantillonnage rigoureux sont essentiels, mais la préservation des échantillons peut être compliquée. Un stabilisateur de fèces commercial a donc été testé pour en comprendre les effets sur les analyses métagénomique des fèces. La stabilisation des échantillons de fèces de porc à l'aide d'un stabilisateur commercial (PERFORMAbiome •GUT | PB-200, DNA Genotek) permettait d'obtenir un ADN moins dégradé. Les profils taxonomiques et fonctionnels du microbiome étaient également influencés par cette stabilisation. De plus, la qualité de l'ADN des échantillons stabilisés puis congelés à -80°C était comparable à celle des échantillons stabilisés durant la décongélation. Aborder la résistance aux antibiotiques sous l'angle « One Health » nécessite une analyse approfondie des microbiomes de la chaine de valeur du porc, en commençant par le microbiome intestinal. L'administration d'antibiotiques augmente l'abondance des gènes de résistance aux antibiotiques (ARG) dans le microbiome intestinal des porcs. Ainsi la première stratégie étudiée est l'ajout de probiotique afin de potentiellement limiter les effets de sélection de bactéries résistantes lors d'un traitement par antibiotiques. Des porcs ont été traités avec des antibiotiques, un probiotique (Pediococcus acidilactici MA18/5M ; Biopower® PA), ou une combinaison des deux. Les résultats ont montré que les profils d'ARG différaient significativement entre les traitements probiotiques et ceux aux antibiotiques (p < 0,05), avec une plus grande présence de gènes de résistance aux macrolides dans les traitements antibiotique et combiné. L'ajout de probiotiques n'a montré aucun effet bénéfique lorsqu'ils sont administrés simultanément avec des antibiotiques. La deuxième stratégie est de réduire l'usage des antibiotiques tout en maintenant le traitement à une période critique, soit la période post-sevrage. Ainsi l'objectif était d'évaluer l'impact du traitement à la chlortétracycline lors de la période post-sevrage sur les microbiomes des carcasses et des longes de porc, ainsi que sur les ARG. Deux groupes de porcelets issus de deux maternités différentes ont été suivis, chaque groupe étant divisé en un groupe témoin et un groupe traité avec 660 g/tonne de chlortétracycline pendant 21 jours. Les porcelets ont été surveillés jusqu'à l'atteinte du poids d'abattage. Les microbiomes des carcasses différaient selon les maternités et les traitements, mais les microbiomes des longes, après traitement à l'abattoir, étaient constants et peu affectés par la chlortétracycline donnée en période post-sevrage. La troisième stratégie pour réduire les ARG dans la chaine de valeur du porc était l'ajout de probiotique à l'engraissement. L'objectif était de déterminer l'effet de la supplémentation en Bacillus subtilis et Bacillus licheniformis sur le microbiome et les ARG des carcasses et longes de porcs. Quatre cohortes de porcs provenant de la même ferme, avec un groupe témoin et un groupe traité avec des probiotiques, ont été suivies, un sous-semble contenant la deuxième et quatrième cohorte a été utilisé. Les microbiomes des carcasses et des longes étaient différents, le résistome des carcasses étant plus diversifié. Certaines bactéries de la famille des Enterobacteriaceae et certains ARG étaient moins abondants dans les microbiomes des longes des porcs traités aux probiotiques. Les fortes corrélations entre certains ARG et les Enterobacteriaceae, notamment les genres Hafnia et Serratia, suggèrent une réduction des genres porteurs d'ARG dans les groupes traités aux probiotiques. Ces résultats indiquent que la supplémentation en Bacillus pourrait exercer une influence bénéfique sur le résistome des longes de porc. / The growing global demand for pork is leading to intensive farming practices, which can favor the spread of infections among pigs. Although biosecurity measures are in place, the use of antibiotics remains sometimes necessary, which results in an increased risk of ermergence of antibiotic-resistant bacteria in farms, affecting both animals and the environment. This thesis analyzes the effect of various intervention strategies on farms against antibiotic resistance throughout the pig farming process, with a particular focus on the pig microbiome and its impact on the meat microbiome. The holistic « One Health » approach is crucial for addressing this public health issue. A collective action, combined with a judicious use of antibiotics and the development of innovative strategies, could help to reduce this phenomenon. First, to effectively study antibiotic resistance in the porcine intestinal microbiome, it is necessary to address a major challenge in the study of animal microbiomes, which is to develop methods that generate results accurately represent the microbial communities of interest. Rigorous sampling protocols are essential, but sample preservation can be complicated. A commercial fecal stabilizer was therefore tested to understand its effects on the metagenomic analyses of feces. The stabilization of pig fecal samples using a commercial stabilizer (PERFORMAbiome •GUT | PB-200, DNA Genotek) allowed for the acquisition of less degraded DNA. The taxonomic and functional profiles of the microbiome were also influenced by this stabilization. Furthermore, the quality of the DNA from the stabilized samples that were then frozen at -80°C was comparable to that of the samples stabilized while thawing. Addressing antibiotic resistance from a "One Health" perspective requires a thorough analysis of the microbiomes along the pork value chain, starting with the intestinal microbiome. The administration of antibiotics increases the abundance of antibiotic resistance genes (ARGs) in the intestinal microbiome of pigs. Thus, the first strategy studied is the addition of probiotics in order to potentially limit the selection effects of resistant bacteria during antibiotic treatment. Pigs were treated with antibiotics, a probiotic (Pediococcus acidilactici MA18/5M; Biopower® PA), or a combination of both. The results showed that the profiles of ARGs differed significantly between the probiotic treatments and those with antibiotics (p < 0.05), with a greater presence of macrolide resistance genes in the antibiotic and combined treatments. The addition of probiotics showed no beneficial effect when administered simultaneously with antibiotics. The second strategy is to reduce the use of antibiotics while maintaining treatment during a critical period, namely the post-weaning period. Thus, the objective was to assess the impact of chlortetracycline treatment during the post-weaning period on the microbiomes of pig carcasses and loins, as well as on the ARGs. Two groups of piglets from two different breeding facilities were monitored, with each group divided into a control group and a treated group receiving 660 g/ton of chlortetracycline for 21 days. The piglets were monitored until they reached slaughter weight. The microbiomes of the carcasses varied according to the maternities and treatments, but the microbiomes of the loins, after processing at the slaughterhouse, were consistent and minimally affected by the chlortetracycline treatment applied during the post-weaning period. The third strategy to reduce AMR in the pork value chain was the addition of probiotics during fattening. The objective was to determine the effect of supplementation with Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis on the microbiome and ARGs of pig carcasses and loins. Four successive cohorts of pigs from the same farm, with a control group and a group treated with probiotics, were monitored, and a subset consisting of the second and fourth cohort was used for this study. The microbiomes of the carcasses and the loins showed differences, with the resistome of the carcasses being more diverse. Certain bacteria from the Enterobacteriaceae family and some ARGs were less abundant in the microbiomes of the loins of pigs treated with probiotics. The strong correlations between certain ARGs and bacterial taxa, particularly Enterobacteriaceae, notably Serratia and Hafnia, suggest a reduction of ARG-carrying genera in groups treated with probiotics. These results indicate that Bacillus supplementation could have a beneficial influence on the resistome of pork loins.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Les biofilms sont des communautés structurées de micro-organismes enrobées dans une matrice extracellulaire. Les biofilms sont impliqués dans la persistance de plusieurs maladies infectieuses et la matrice extracellulaire du biofilm protège les bactéries contre les cellules du système immunitaire de l'hôte, les antibiotiques et les désinfectants. Récemment notre laboratoire a démontré que le zinc inhibe la formation de biofilm chez Actinobacillus pleuropneumoniae, une bactérie pathogène du porc. Le but de cette étude est d'évaluer l'effet du zinc sur la croissance et la formation du biofilm chez différentes bactéries pathogènes du porc, telles que Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Haemophilus parasuis, Salmonella, Staphylococcus aureus et Streptococcus suis. Les bactéries ont été cultivées dans des plaques de 96 puits sous condition optimale de formation de biofilm et les biofilms ont été colorés au cristal violet. La présence du biofilm a été confirmée par microscopie confocale à balayage laser à l’aide du marqueur fluorescent FilmTracerTM FM ® 1-43. À des concentrations micromolaires, le zinc inhibe faiblement la croissance bactérienne et bloque d'une manière dose-dépendante la formation de biofilm d’A. pleuropneumoniae, Salmonella Typhimurium et H. parasuis. De plus, la formation de biofilm de E. coli, S. aureus et S. suis a été faiblement inhibée par le zinc. Nos résultats indiquent que le zinc a un effet inhibiteur sur la formation de biofilm de la plupart des pathogènes bactériens d'origine porcine. Cependant, le mécanisme sous-jacent de l'activité anti-biofilm du zinc reste à être caractérisé. / Biofilms are structured communities of microorganisms enclosed in a self-produced extracellular matrix. Biofilms are responsible for the persistence of most infectious diseases, because the biofilm matrix acts as a form of protection for the bacteria against the host immune system, antibiotic and disinfectants. Recent work in our laboratory demonstrated that zinc could inhibit biofilm formation of Actinobacillus pleuropneumoniae, a swine pathogen. The aim of this study was to evaluate the effect of zinc on growth and biofilm formation of other bacterial swine pathogens, such as Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Haemophilus parasuis, Salmonella, Staphylococcus aureus, and Streptococcus suis. Bacteria were grown on 96-well plates under optimal biofilm forming conditions and the biofilms were stained with crystal violet. The presence of biofilms was confirmed by confocal laser scanning microscopy with FilmTracerTM FM® 1-43. At micromolar concentrations, zinc weakly inhibited bacterial growth and effectively blocked biofilm-formation by A. pleuropneumoniae, Salmonella Typhimurium, and H. parasuis in a dose-dependent manner. Additionally, biofilm formation of E. coli, S. aureus and S. suis was slightly inhibited by zinc. Our results indicate that zinc has an inhibitory effect on biofilm formation of most bacteria of porcine origin. However, the mechanism behind the antibiofilm activity of zinc has yet to be characterized.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.