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Stage:70
From Master 2 Recherche Biosciences Végétales
Laboratoire d'accueil : LRSV, UMR5546 UPS/CNRS
Equipe d'accueil : Immunité Végétale et Effecteurs
Encadrant(e)(s) : Arnaud BOTTIN, 0534323818, bottin@scsv.ups-tlse.fr
Une meilleure connaissance des mécanismes immunitaires des plantes est nécessaire pour développer de nouvelles stratégies de protection des cultures plus respectueuses de l’environnement. La reconnaissance de motifs moléculaires présents sur les surfaces microbiennes (Microbe-Associated Molecular Patterns) permet aux plantes de mettre en place des réponses de défense, comme la production de phytoalexines et l’expression de gènes d’hydrolases, à la suite d’une signalisation cellulaire incluant notamment des flux calciques et la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS)(1). La chitine, composé structural de la paroi des champignons, est un polymère de N-acétyl-glucosamine (NAG) à l’origine d’oligomères (chitooligosaccharides : « COS ») qui sont des MAMPs très puissants reconnus par des récepteurs à domaine LysM chez les plantes (1). Les protéines à domaine LysM sont également impliquées dans la reconnaissance des facteurs symbiotiques NOD produits par Rhizobium, dont le squelette est également un COS (2). Le modèle d’étude de l’équipe IPM est l’interaction entre la légumineuse modèle Medicago truncatula et l’oomycète Aphanomyces euteiches (3,4). Les oomycètes comprennent les parasites les plus dévastateurs des cultures dans le monde ; en dépit de leur morphologie filamenteuse, ils ne sont pas apparentés aux champignons du règne Fungi et sont résistants à la plupart des fongicides. Nous avons montré que la paroi d’A. euteiches contient environ 10% de NAG, ce qui représente une proportion inhabituelle chez les oomycètes, et peut correspondre à des molécules sources de MAMPs (5). De façon intéressante, le mutant nfp de M. truncatula, affecté dans la perception des facteurs NOD, est également plus sensible à A. euteiches, ce qui permet d’émettre l’hypothèse qu’il est impliqué dans la perception des composés à NAG de la paroi du microorganisme. Ces composés n’ont pas de structure cristalline et sont liés aux glucanes pariétaux, ce qui les distingue de la chitine des vrais champignons. Nous les avons nommés « chitosaccharides » et entrepris leur isolement pour étudier leur reconnaissance et leur activité biologique chez M. truncatula. L’objectif du stage sera de participer à ce projet en analysant par RT-qPCR l’expression de gènes de défense sélectionnés à la suite d’une étude transcriptomique, ainsi que l’induction de ROS, signaux calciques et phytoalexines, en comparant M. truncatula WT et nfp et en utilisant comme contrôle positif un COS purifié de chitine.
1. Boller, T.; Felix, G., Annual Review of Plant Biology 2009, 60, 379-406.
2. Gough, C.; Cullimore, J., Mol Plant Microbe Interact 2011.
3. Djébali, N.; Jauneau, A.; Ameline-Torregrosa, C.; Chardon, F.; Jaulneau, V.; Mathé, C.; Bottin, A.; Cazaux, M.; Pilet-Nayel, M. L.; Baranger, A.; Aouani, M. E.; Esquerré-Tugayé, M. T.; Dumas, B.; Huguet, T.; Jacquet, C., Mol Plant Microbe Interact 2009, 22 (9), 1043-55.
4. Gaulin, E.; Jacquet, C.; Bottin, A.; Dumas, B., Molecular Plant Pathology 2007, 8 (5), 539-548.
5. Badreddine, I.; Lafitte, C.; Heux, L.; Skandalis, N.; Spanou, Z.; Martinez, Y.; Esquerre-Tugaye, M. T.; Bulone, V.; Dumas, B.; Bottin, A., Eukaryotic Cell 2008, 7 (11), 1980-1993.