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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Un pivot de l'immunité identifié chez les plantes

Un pivot de l'immunité
Supprimer les réponses immunitaires de l'hôte compte parmi les actions essentielles des agents pathogènes. Cependant, comme tout mécanisme moléculaire, il n’est ni infaillible ni sans danger. Il le reste jusqu'à ce que l'hôte évolue, trouve le talon d'Achille et mette en place une riposte adaptée. Les chercheurs du LIPM, en collaboration avec une équipe chinoise, sont non seulement parvenus à décrypter de nouveaux mécanismes immunitaires, fruits de millions d’années de coévolution entre plantes et bactéries, mais également à assembler ces derniers autour d'un nœud prenant la forme d’un véritable pivot de l'immunité végétale. Ce travail a été publié dans Cell Host & Microbe.

Un appât moléculaire

L’agent pathogène bactérien Xanthomonas cause la pourriture noire du chou en injectant des protéines particulières dans les cellules végétales afin de neutraliser le système immunitaire (fig. 1.). Dans cette course à l'armement, certaines variétés de plantes parmi l’espèce Arabidopsis thaliana, ont détourné le rôle de cette molécule. Elles présentent en effet un appât semblable au système d’alerte mais se révélant en réalité être un leurre. Croyant ainsi neutraliser le système d’alerte, la bactérie va au contraire déclencher des représailles ciblées et intenses (fig. 2.). Un mécanisme comparable avait récemment été mis en évidence par des chercheurs issus du même laboratoire. Cependant, outre le décryptage d’un nouveau mécanisme de reconnaissance de la bactérie, l’avancée réside dans l'arrangement original des différents composants du système de défense.

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Légende figure: Réactions immunitaires au sein de la cellule végétale.

  1. La plante détecte la présence de composés bactériens et active l’immunité.
  2. En injectant des protéines dans la cellule végétale, la bactérie neutralise cette immunité.
  3. Chez certaines plantes, ces neutraliseurs sont reconnus par un leurre. Une immunité plus forte est alors activée grâce à un pivot capable de percevoir indirectement la présence de neutraliseurs bactériens.

Un rouage central de l'immunité

Croisant des approches génétiques et biochimiques grâce à une collaboration avec un laboratoire chinois, les chercheurs sont parvenus à décrypter le fonctionnement de RKS1, une molécule déjà remarquée pour son rôle générique de défense à l’encontre de plusieurs souches de Xanthomonas. RKS1 vient former un pont entre le leurre et ZAR1, ce dernier se révélant être un véritable pivot de l’immunité végétale, responsable de l’activation des défenses contre plusieurs agents pathogènes différents (fig. 3.). Pour preuve, une molécule issue de la bactérie Pseudomonas, est détectée par des protéines de la même famille que RKS1 et, l’interaction avec ce même pivot immunitaire ZAR1 résulte également dans le déclenchement de l’immunité.

Avec la définition du rôle central de ce pivot, les chercheurs esquissent progressivement, pièce par pièce, le puzzle des réactions de défense au sein de la cellule végétale. Le rôle pionnier de ces travaux permettra finalement de tester si de tels mécanismes de défense sont aussi à l'œuvre chez l'homme, que ce soit à l’encontre de virus, champignons ou bactéries…

Voir aussi

  • Références publication

Wang G.*, Roux B.*, Feng F.*, Guy E., Li L., Li N., Zhang X., Lautier M., Jardinaud M.-F., Chabannes M., Arlat M., Chen S., He C., Noël LD.* and Zhou J.-M.* (2015) The Decoy Substrate of a Pathogen Effector and a Pseudokinase Specify Pathogen-Induced Modified-Self Recognition and Immunity in Plants. Cell Host & Microbe 18(3): 285-295.

Lire l'Abstract

  • Contact chercheur:

Laurent NOËL, CNRS, Stratégies infectieuses des Xanthomonas, Laboratoire des Interactions Plantes Micro-organismes (LIPM), UMR 2594, F-31326 Castanet-Tolosan, France. 

Jian-Min ZHOU, State Key Laboratory of Plant Genomics, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.