Stage:21

From Master 2 Recherche Biosciences Végétales

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Rôle des effecteurs Crinkle (CRN) d’Aphanomyces euteiches au cours de l’interaction avec Medicago truncatula

Laboratoire d'accueil : Surfaces Cellulaires et Signalisation chez les Végétaux (UMR UPS-CNRS 5546)
Equipe d'accueil : Effecteurs Microbiens
Encadrant(e)(s) : Elodie GAULIN / tél: 05 62 19 35 03 / gaulin@scsv.ups-tlse.fr

L'objectif de ce projet de M2R, qui se poursuivra sur un projet de thèse, est d'étudier la fonction d'effecteurs de l’oomycète Aphanomyces euteiches, au cours de son interaction avec la légumineuse modèle Medicago truncatula.
Les plantes sont capables de percevoir des épitopes caractéristiques des microorganismes afin d’activer des cascades de signalisation conduisant à la mise en place de réponses immunitaires. Généralement ces réponses sont suffisantes pour protéger efficacement le végétal contre la plupart des agents microbiens. Le succès d’une l'infection dépendra donc, en partie, de la capacité de l'agent pathogène à contourner ou à supprimer les réponses immunitaires. Les bactéries phytopathogènes sont connues pour injecter au sein de la cellule végétale des protéines nommées effecteurs qui vont moduler les réponses de défense. Chez les oomycètes, organismes filamenteux eucaryotes, morphologiquement proches des champignons, un système original de transfert de protéines depuis le parasite vers le cytosol de la cellule végétale a été mis en évidence chez des protéines possédant un signal de translocation de type RxLR (Whisson et al., 2007). Des données récentes obtenues chez différentes espèces de Phytophthora indiquent qu'un autre signal de translocation de séquence consensus LxFLAK pourrait être présent chez d'autres protéines regroupées dans la famille des CRNs (Crinkle and necrosis).
Au laboratoire, une analyse in silico d’ADNc du parasite de légumineuse Aphanomyces euteiches a permis d’identifier des protéines de type CRN possédant une séquence proche de la séquence consensus LxFLAK, et donc susceptibles d’être transloquées dans les cellules racinaires de la plante hôte Medicago truncatula (Gaulin et al., 2007, 2008). Ainsi le projet de M2R vise à définir si les CRNs d’A. euteiches:
i) sont transloquées dans des cellules racinaires de Medicago truncatula.
ii) sont capables de moduler les réponses de défense induites par la perception de l’agent pathogène ou des composés microbiens connus pour activer des réponses immunes (Gaulin et al., 2006 ; Dumas 2008).

Pour répondre à ces questions, des racines de M. truncatula exprimant différentes versions des CRNs d'A. euteiches seront construites. Le phénotype de ces racines vis-à-vis d'A. euteiches et du traitment par des molécules inductrice de réactions de défense permettront de mieux comprendre le rôle de ces protéines dans l'interaction.
Techniques principales :
Biologie Moléculaire (clonages, PCR, Q-RT-PCR..)
Microbiologie (culture souches Aphanomyces…)
Microscopie (confocale, électronique..)
Biochimie (SDS-Page, Western-blot)
Analyses in silico

Bibliographie relative à l’équipe:
Dumas, B., Bottin, A., Gaulin, E., Esquerré-Tugayé, M.T. (2008) Cellulose Binding Domains: cellulose associated-defensive sensing partners? Trends Plant Sci. 13,160-164.
Gaulin, E., Madoui, M.A., Bottin, A., Jacquet, C., Mathé, C., Couloux, A., Wincker, P., and Dumas, B. (2008) Transcriptome of Aphanomyces euteiches: new oomycete putative pathogenicity factors and metabolic pathways. PLoS One 3, e1723.
Gaulin, E., Jacquet, C., Bottin, A., and Dumas, B. (2007) Root rot disease of legumes caused by Aphanomyces euteiches. Mol. Plant Pathol., 8, 539-548.
Gaulin, E., Dramé, N., Lafitte, C. Torto-Alalibo, T., Martinez, Y., Ameline-Torregrosa, C., Khatib, M., Mazarguil, H., et al. (2006) Cellulose-Binding Domains of a Phytophthora cell wall protein are novel pathogen-associated molecular patterns. Plant Cell 18 : 1766-1777.

Bibliographie
Whisson, S.C., Boevink, P.C., Moleleki, L., Avrova, A.O., Morales, J.G., Gilroy, E.M., Armstrong, M.R., Grouffaud, S., van West, P., Chapman, S., Hein, I., Toth, I.K., Pritchard, L., and Birch, P.R. (2007) A translocation signal for delivery of oomycete effector proteins into host plant cells. Nature, 450, 115-118.
Torto, T.A., Li, S., Styer, A., Huitema, E., Testa, A., Gow, N.A., van West, P., and Kamoun, S. (2003) EST mining and functional expression assays identify extracellular effector proteins from the plant pathogen Phytophthora. Genome Res, 13, 1675-1685.