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Stage:26
From Master 2 Recherche Biosciences Végétales
Laboratoire d'accueil : Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes UMR CNRS-INRA 2594/441
Equipe d'accueil : Résistance, sensibilité et mort cellulaire chez Arabidopsis thaliana en réponse à des bactéries pathogènes (Dominique Roby/Yves Marco)
Encadrant(e)(s) : Dominique Roby/Carine Huard-Chauveau
En réponse à l'attaque par des agents pathogènes, les plantes développent une reprogrammation cellulaire complexe, qui conduit à l'induction de défenses à large spectre. Alors que de grands progrès ont été réalisés dans la compréhension des mécanismes par lesquels les plantes détectent et se défendent contre des microbes particuliers (résistance spécifique), il y a peu d'investigations sur la diversité potentiellement riche des caractères de résistance générés à travers la recombinaison intra-spécifique des génomes. Ces caractères constituent probablement la forme prédominante de la résistance naturelle aux maladies au champ, dans lequel un équilibre a été maintenu entre l'activation de défenses coûteuses, et les demandes pour la croissance, la reproduction et la compétition avec les autres espèces.
Les bases moléculaires de la résistance à la bactérie pathogène Xanthomonas campestris (Xcc), l’agent de la pourriture noire chez Arabidopsis mais aussi plus largement chez les Brassicaceae, les hôtes naturels de Xcc, sont mal connues. En exploitant la variation génétique naturelle chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, nous avons identifié l’un des déterminants génétiques de cette résistance. Il s’agit d’une protéine kinase correspondant à un locus majeur de résistance quantitative à Xcc.
Le projet consistera en une analyse fonctionnelle du gène identifié grâce à
(i) l’analyse de son expression, au cours du développement de la plante et au cours d’interactions plantes-pathogènes variées, afin de préciser la spécificité de son expression
(ii) l’étude de la localisation et de l’activité de la protéine correspondante. En effet, une localisation sur les structures de surface de la cellule végétale indiquerait une implication possible dans les évènements de signalisation faisant suite à la perception de l’agent pathogène.
(iii) l’analyse de lignées mutantes KO et surexpresseurs (disponibles au laboratoire) aux niveaux phénotypiques et moléculaires, notamment par analyse transcriptomique, permettra d’identifier les voies/cibles en aval de cette composante de la résistance.
Une combinaison de techniques biochimiques, moléculaires et génétiques seront utilisées. Au-delà, des techniques de pathologie végétale (inoculation bactérienne de plantes, évaluation in planta de la croissance bactérienne), et de bioinformatique (analyse in silico de séquences de gènes et protéines) seront également mises en œuvre. L’ensemble des méthodologies nécessaires à ce projet sont déjà disponibles au sein de notre groupe. Par ailleurs, ce projet fait partie d’un projet ANR blanc développé en collaboration avec d’autres membres du groupe et un laboratoire de l’Université de Lille.