- Stage:25 - Master 2 Recherche Biosciences Végétales

Stage:25

From Master 2 Recherche Biosciences Végétales

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Cibles directes et indirectes de l’effecteurs de type III GALA7 de Ralstonia solanacearum, facteur de spécificité d’hôte sur Medicago truncatula.


Laboratoire d'accueil : Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes (LIPM) CNRS-INRA BP 52627 )
Equipe d'accueil : Boucher-Genin
Encadrant(e)(s) : Nemo Peeters

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. Ces souches présentent un pouvoir de destruction considérable. 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 végétale1,2.
Projet
Il est largement accepté que les 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. Parmi les nombreux effecteurs identifiés chez R. solanacearum2, nous étudions plus particulièrement une famille d’effecteurs de type III, nommés GALAs et essayons d’établir leur contribution au pouvoir infectieux de la bactérie.
Parmi les sept GALA de la souche GMI1000 de référence, GALA7 est un effecteur remarquable car il est essentiel pour le pouvoir infectieux sur la plante hôte Medicago truncatula3,4, en effet le mutant gala7 (ou encore GRS138) est incapable de coloniser la plante (dans un système d’inoculation in vivo ou in vitro). Il est donc particulièrement intéressant de comprendre l’action de GALA7 sur ses cibles au sein de la plante. Pour répondre à cette question nous utilisons différentes approches :
*une étude structure-fonction de GALA7, en utilisant un système de complémentation (test in vitro rapide et efficace) du mutant gala7 par des variants (naturels ou par mutations dirigées) de séquence de GALA7.
*Un criblage double hybride d’une banque d’ADNc de M. truncatula est actuellement en cours. Ce criblage va nous renseigner sur les cibles directes de GALA7.
*Une analyse transcriptomique (affymetrix M. truncatula) après inoculation avec GMI1000 ou GRS138 est également en cours. Cette approche nous indiquera les voies métaboliques ciblées directement ou indirectement par GALA7.
Le projet de M2R et de thèse consistera à participer à ces différentes approches. Dans le cadre du M2R il est envisagé de prendre en charge la suite du criblage double hybride par des approches permettant de valider les interacteurs identifiés. Le candidat participera également à l’étude structure-fonction ainsi qu’à l’analyse transcriptomique. Il est également envisagé de mettre au point un système d’expression transitoire de GALA7 avec des gènes rapporteurs de différentes grandes voies métabolique5 de façon complémentaire à l’approche transcriptomique.
Techniques
Biologie moléculaire et génétique bactérienne, Biochimie des protéines (GST-pull down) tests de pouvoir pathogène sur plante et analyse de la colonisation bactérienne in vitro. Transformation transitoire de protoplastes et analyse d’expression LUC et GUS.
Bibliographie
1. Salanoubat, M. et al. Genome sequence of the plant pathogen Ralstonia solanacearum. Nature 415, 497-502(2002).
2. Poueymiro, M. & Genin, S. Secreted proteins from Ralstonia solanacearum: a hundred tricks to kill a plant. Curr. Opin. Microbiol 12, 44-52(2009).
3. Angot, A. et al. Ralstonia solanacearum requires F-box-like domain-containing type III effectors to promote disease on several host plants. Proc Natl Acad Sci U S A 103, 14620-5(2006).
4. Vailleau, F. et al. Characterization of the interaction between the bacterial wilt pathogen Ralstonia solanacearum and the model legume plant Medicago truncatula. Mol Plant Microbe Interact 20, 159-67(2007).
5. Yoo, S., Cho, Y. & Sheen, J. Arabidopsis mesophyll protoplasts: a versatile cell system for transient gene expression analysis. Nat Protoc 2, 1565-1572(2007).