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Stage:22
From Master 2 Recherche Biosciences Végétales
Laboratoire d'accueil : Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes (LIPM) CNRS-INRA BP 52627 )
Equipe d'accueil : Boucher-Genin
Encadrant(e)(s) : Alice Guidot- Stéphane Genin
Enjeux et question scientifiques
Ralstonia solanacearum provoque une bactériose vasculaire d’origine tellurique largement distribuée en zone tropicale et subtropicale. Ce complexe d’espèces regroupe des souches très diverses capables d’attaquer 250 espèces végétales différentes dans 50 familles botaniques, incluant des mono et dicotylédones d’intérêts agronomique et vivrier. Ces souches présentent un pouvoir de destruction considérable. Elles sont capables de s’adapter à la plupart des environnements agro-pédo-climatiques (incluant les climats tempérés européens), attestant ainsi d’une remarquable plasticité génomique. Afin de mieux appréhender les mécanismes du pouvoir infectieux de cette bactérie et de pouvoir envisager des stratégies de résistance des plantes raisonnées, il est indispensable d’étudier la fonction des gènes clés du pouvoir pathogène et de comprendre leur dynamique évolutive en fonction de la large gamme d’hôte de ce pathogène.
Le déterminant majeur de la pathogénie de R. solanacearum est le système de sécrétion de type III (SST3). Les différents éléments composant le SST3 sont codés par les gènes hrp. Ce SST3 est une seringue moléculaire assurant l’injection des protéines bactériennes (appelées effecteurs de pathogénie) dans le cytoplasme de la cellule végétale. Ces effecteurs interviennent dans la reprogrammation de la physiologie cellulaire pour inhiber les mécanismes de défense et favoriser le développement de la bactérie au sein des tissus végétaux.
Projet
Le projet s’appuie sur l’exploitation de données de séquençage d’une souche de Ralstonia syzygii, récemment obtenues en partenariat au laboratoire. R. syzygii appartient au phylotype IV du complexe d’espèce de R. solanacearum et est décrit comme étant pathogène uniquement du giroflier. La taille de son génome est restreint d’environ 3 Mb, soit près de la moitié de la taille du génome de la souche GMI1000 de R solanacearum qui possède un génome de 5,8 Mb dont la séquence est également connue (Salanoubat et al., 2002). La souche GMI1000 est la souche modèle pour l’étude du déterminisme de la virulence chez le complexe d’espèce de R. solanacearum (Poueymiro & Genin, 2009). Elle appartient au phylotype I et possède une large gamme d’hôte. Des données d’hybridation génomique comparative indiquent qu’une partie des gènes de la souche GMI1000 est bien conservée chez R. syzygii (Guidot et al., 2007). Des données encore très préliminaires indiquent que seule une vingtaine des 74 effecteurs de pathogénie sécrétés par le système de sécrétion de type III inventoriés chez GMI1000 seraient détectés dans le génome de R. syzygii.
Ces observations font de R. syzygii un bon modèle pour décrypter les bases moléculaires du pouvoir pathogène du complexe d’espèces de R. solanacearum. L’analyse de sa séquence génomique permettra d’identifier la liste minimale des effecteurs de type III nécessaires au pouvoir pathogène de ce complexe d’espèces (‘core effecteurs de type III’). Des approches de disruptions cumulatives chez R. solanacearum et de complémentation génétique de R. syzygii permettront de révéler le rôle de ces effecteurs dans le pouvoir pathogène.
Techniques
Comparaisons de séquence, biologie moléculaire et génétique bactérienne, tests de pouvoir pathogène sur plante
References
Guidot, A., Prior, P., Schoenfeld, J., Carrere, S., Genin, S. & Boucher, C. (2007) Genomic structure and phylogeny of the plant pathogen Ralstonia solanacearum inferred from gene distribution analysis. Journal of Bacteriology, 189: 377-387.
Poueymiro, M. & Genin, S. (2009) Secreted proteins from Ralstonia solanacearum: a hundred tricks to kill a plant. Current Opinion in Microbiology, 12:44-52.
Salanoubat, M., Genin, S., Artiguenave, F., Gouzy, J. et al. (2002) Genome sequence of the plant pathogen Ralstonia solanacearum. Nature 415: 497-502.