Faits marquants 2014

Comprendre comment les agents pathogènes évoluent et s’adaptent pour devenir plus agressifs ou capables d’infecter de nouveaux hôtes constitue un enjeu majeur en santé publique comme en agriculture. Afin de mieux comprendre les mécanismes de cette adaptation, des chercheurs des Laboratoires "Interactions Plantes-Microorganismes" (LIPM INRA-CNRS) et "Évolution et Diversité Biologique" (EDB - CNRS-UT3-ENFA), ont justement recréé en laboratoire, les conditions d’évolution d’une bactérie pathogène de plante. Cette étude a permis d’identifier plusieurs mutations au niveau de gènes clefs de voûte de l’adaptation à la plante hôte.

Les muséums d’histoire naturelle jouent un rôle majeur dans l’inventaire de la biodiversité. Depuis les premiers travaux de Linné, il y a environ 300 ans, ils ont ainsi accumulé des millions de spécimens. Aujourd’hui, bien qu’elles recèlent des espèces très rares voire éteintes, ces collections sont souvent sous-estimées. Mais que d’échantillons morts et récoltés il y a plusieurs dizaines ou centaines d’années, si ce n’est une approche basée sur des caractères morphologiques ? Des chercheurs du laboratoire EBD (CNRS/ UPS) ont eu l’idée de tester une technologie de séquençage à haut débit sur une espèce de graminée malgache éteinte et collectée il y a 100 ans. A l’aide du génome d’une de ses proches cousines, les chercheurs sont parvenus à reconstituer le génome d’une espèce pourtant éteinte… ouvrant des perspectives à de vieux rêves.

Face aux changements climatiques récents, de nombreuses espèces modifient leurs aires de distribution en se déplaçant soit vers les pôles soit vers de plus hautes altitudes. Elles maintiennent ainsi leur environnement à la température la plus propice à leur développement. Cependant, les réponses varient grandement entre espèces. Est-ce que leurs caractéristiques intrinsèques permettent d’expliquer cette variabilité ? Cette question, pourtant cruciale pour évaluer la vulnérabilité, et donc la résistance des écosystèmes face aux changements climatique, demeurait sans réponse avant le travail des chercheurs du laboratoire EDB (UPS / CNRS).

Comment évaluer la résistance d’un écosystème à des perturbations externes, telles que celles liées à l’activité humaine ? Au travers de nombreuses études, la compréhension des mécanismes de stabilité des écosystèmes à l’échelle locale ont largement progressé. Cependant, face à l’ampleur et à la globalisation des perturbations, il apparaît évident que la stabilité des écosystèmes doit être considérée à plus grande échelle. Or, l’écologie moderne manquait cruellement d’un cadre théorique cohérent pour lier des données spatiales à des données temporelles... Une lacune dorénavant comblée par l’équipe de Michel Loreau (CTMB – SEEM) et ouvrant sur de nouvelles perspectives, de nouvelles échelles de raisonnement.

Comment une fonction aussi complexe que la capacité à fixer l’azote de l’air en symbiose avec une légumineuse a-t-elle pu se propager dans des genres bactériens autant éloignés les uns des autres ? Pour le savoir, des chercheurs du Laboratoire des Interactions Plante-Microorganismes (LIPM) de Toulouse grâce à un financement TULIP ont rejoué, en laboratoire, l’évolution de ces bactéries appelées rhizobia. Ils ont ainsi découvert, en collaboration avec l’Institut Pasteur Paris et le Genoscope d’Evry, un mécanisme qui facilite l’évolution des celles-ci : les gènes symbiotiques sont transférés en même temps que des gènes élevant le taux de mutation du génome d’accueil. L’explosion de diversité génétique qui en résulte confère un coup d’accélérateur à l’émergence de nouveaux rhizobia.

Madagascar demeure l’un des derniers bastions de la biodiversité. Cependant, ce « hot-spot », véritable réservoir d’espèces souvent endémiques (c’est-à-dire ne vivant que dans cet endroit) est à son tour menacé. Figures emblématiques de l’île, les lémuriens représentent également le groupe de mammifères qui, au niveau mondial, est le plus en danger d’extinction. Sans surprise, l’activité humaine est encore une fois pointée du doigt. Cependant plusieurs chercheurs et biologistes de la conservation, dont ceux du laboratoire EDB, se sont rassemblés afin de proposer un plan conciliant intérêt économique et sauvegarde du patrimoine naturel.

C’est un outil précieux qui vient d’être publié dans la revue The Plant Journal : la carte d’expression des gènes dans les nodules, lieu des alliances à bénéfice réciproque entre plantes et bactéries. Même si cela peut paraître obscur, cette étape est une marche essentielle dans la compréhension d’un mécanisme « d’intérêt agronomique » permettant de s’affranchir des engrais azotés, contributeurs majeurs à l’effet de serre.

Peut-on hériter des préférences comportementales de ses parents en matière de choix de compagnon ? Qu’est-ce qui pousse les animaux à s’agréger ou au contraire à s’installer loin de leurs congénères ? Ce trait comportemental est-il héritable ? La génétique quantitative a mis au point de nombreuses méthodes statistiques pour mesurer l’héritabilité d’un caractère. Une publication impliquant le laboratoire EDB (UMR 5174 UPS/CNRS/ENFA) dans les Scientific Reports du groupe Nature vient de révéler les écueils d’une méthode pourtant quasi universelle...

C’est inéluctable, les insectes vieillissent, les animaux vieillissent, nous-mêmes vieillissons et ne sommes pas égaux devant ce vieillissement. La question de la senescence et de la dégradation des fonctions, chez les plantes est aussi une question d'actualité. En effet, des représentants du monde végétal comptabilisent plusieurs milliers d’années, et des études ont prouvé que les plantes vieillissent aussi. Pour autant, est-il utile chez les végétaux de « bien vieillir » ? Et surtout, peuvent-ils transmettre cette caractéristique à leurs descendants ? Autant d’interrogations revêtant un sens tout particulier quand on tente de dessiner un parallèle avec l’humain…

Résister, oui, mais si cette résistance n’implique qu’un seul obstacle, aussi grand soit-il, l’envahisseur parviendra a rapidement le contourner. C’est sur ce constat que les chercheurs du LRSV (UMR 5546 - CNRS/UPS), se sont basés pour étudier chez la plante modèle M. truncatula, une résistance « quantitative », résistance jouant sur plusieurs mécanismes et donc, plus durable. Une recherche tout sauf anecdotique, puisque cette résistance contre un certain Aphanomyces euteiches, pourrait être transférée à terme vers le pois et la luzerne dont il est, à l’heure actuelle, la principale cause de destruction.