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Les relations intergénomiques champignons-plantes

Les hôtes et les agents pathogènes ont développé des stratégies défensives et de contre-défense avec des petits ARN agissant comme régulateurs clés. Les chercheurs ont étudié les interactions champignon-plante afin d'élucider ces mécanismes et comprendre leurs implications.

Santé

Les petits ARN sont importants pour la désactivation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle du gène. Récemment, les scientifiques ont découvert leur rôle dans la pathogenèse végétale. Les scientifiques émettent maintenant l'hypothèse que les petits ARN et protéines effectrices comme la famille de protéine Argonaute (AGO) circulent et fonctionnent à travers l'interface plante-pathogène. Les chercheurs au titre du projet SMALLRNATRANSFER (Intergenomic relationships during plant-pathogen interactions), financé par l'UE, ont mis à l'essai cette théorie. L'interaction du champignon Colletotrichum higginsianum avec la plante Arabidopsis thaliana étant bien caractérisée, les chercheurs ont utilisé ce modèle pour la mise à l'essai. Ils ont pu identifier de petits ARN spécifiques à C. higginsianum associés aux protéines AGO d'Arabidopsis à l'aide d'une technologie de séquençage à haut débit. Après avoir obtenu de petites bibliothèques d'ARN des plantes Arabidopsis infectées par C. higginsianum, les chercheurs ont effectué un séquençage en profondeur. N'ayant pas pu confirmer que la plupart des champignons étaient authentiques, ils ont généré de petites bibliothèques ARN de C. higginsianum mycelia. Lors de ce processus, ils ont identifié d'importants composants de la machinerie de désactivation de l'ARN, soit deux AGO, deux DICER et trois polymérases d'ARN dépendant de l'ARN. Afin de caractériser les profils des petits ARN de C. higginsianum, les membres du projet ont généré de nombreuses souches fongiques à voie du silence génique défectueuse ainsi que des protéines AGO1 et AGO2 fongiques marquées par un épitope. Certaines des souches fongiques à voie du silence génique défectueuse comme Δdcl1 et Δago1 provoquaient des lésions au niveau de la conidiation et de la morphologie des conidies. Par conidiation on entend la reproduction asexuelle provenant des spores. Grâce à l'analyse transcriptomique, les chercheurs ont démontré qu'une souche particulière de C. higginsianum présentait un virus résident. Il s'agit d'une découverte clé vu que ce champignon utilise le mécanisme d'interférence d'ARN (ARNi) pour contrôler la prolifération du virus et empêcher la conidiation défectueuse. Les résultats sont intrigants étant donné qu'ils n'indiquent aucune connexion entre la suppression de l'immunité végétale et la baisse du virus induit dans la pathogenèse. La connaissance et les outils mis au point lors de ce projet sont importants pour la recherche fondamentale et appliquée sur les interactions plante-pathogène. Les activités de recherche futures pourraient explorer l'impact des petits ARN viraux et des associations mutualistes virus/champignons sur l'incidence de la maladie et la gravité sur les végétaux. Les applications comptent la lutte antiparasitaire et le développement des souches végétales résistant à la maladie. Cela devrait à son tour aider à stimuler la sécurité et la qualité alimentaire.

Mots‑clés

Champignons, plante, intergénomique, petit ARN, protéine effectrice, AGO, conidiation, virus, ARNi

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