Faits marquants 2020

Les capacités infectieuses des bactéries reposent sur la mise en place de programmes de virulences finement régulés. Dans une étude d’évolution expérimentale portant sur la bactérie pathogène des plantes, Ralstonia solanacearum, Rekha Gopalan-Nair et ses collègues de l’équipe « Pouvoir Pathogène de Ralstonia et de son adaptation à son Environnement » du LIPME ont pu montrer qu’une reprogrammation convergente des réseaux de régulation permettait à cette bactérie d’infecter une tomate normalement résistante. Après une série de passages successifs de la souche GMI1000 de R. solanaceaum sur la tomate Hawaii 7996 qui est normalement résistante à cette souche, les auteurs de cet article ont observé l’apparition de variants de la bactérie capables de surmonter la résistance quantitative portée par Hawaii 7996. Les analyses génomiques et transcritomiques ont permis d’établir qu’il ne s’agissait pas d’un contournement de la résistance mais plutôt d’une reprogrammation globale et convergente de l’expression des gènes bactériens, impliquant notamment 4 gènes régulateurs parmi lesquels figurent hrpB et efpR qui contrôlent la virulence de R. solanacearum. Des données de transcriptomique suggèrent que des modifications épigénétiques pourraient également réguler certains des composants de ces réseaux de régulation.

Les symbioses mutualistes que les plantes établissent avec les bactéries fixatrices d’azotes ou avec les champignons ecto mycorrhiziens ou arbusculaires reposent sur la production de signaux moléculaires très semblables par les symbiotes, les lipo-chitooligosaccharides (LCO). Un travail mené dans le cadre d’une collaboration internationale, impliquant des chercheurs des laboratoires EDB, LIPME et LRSV a montré que la production des LCO semble être beaucoup plus répandue qu’initialement envisagé dans le monde des champignons. En effet, sur 59 espèces de champignons testées, représentatives de la plupart des phyla fungiques, 53 produisent des LCO. Des analyses fonctionnelles et transcriptomiques ont montré que des traitements par les LCO affectent la germination des spores, le branchement des hyphes et la transcription chez des champignons non symbiotiques. Il semble donc que les LCO puissent fonctionner comme des signaux très conservés régulant la croissance et le développement de nombreux champignons.

Alors qu’on peut s'attendre à ce que les agents infectieux évoluent vers un statut de non virulence pour leurs hôtes, ce n'est souvent pas le cas. La virulence est fréquemment maintenue car elle est liée à des avantages adaptatifs pour le parasite, une situation associée à un compromis évolutif entre transmission et virulence. Par ailleurs, dans l'environnement, les traits de virulence des parasites non obligatoires sont soumis à diverses pressions de sélection. Diverses espèces de Vibrio qui colonisent les huîtres sont virulentes. Ici, nous nous sommes intéressés à l’espèce Vibrio splendidus, porteuse de facteurs de virulence, qui exprime néanmoins une virulence modérée chez l’huitre. Daniel Oyanadel et ses collègues de l’équipe « Transmission, Résistance et Virulence » de l’IHPE, ont identifié dans le cadre d’une collaboration nationale une région génomique (wbe) impliquée dans la synthèse du lipopolysaccharide (LPS), composant majeur de la membrane externe, qui contribue à cette moindre virulence. Ils montrent que certaines structures de LPS favorisent la résistance aux prédateurs environnementaux. Toutefois, ces structures activent davantage le système immunitaire de l'huître, ce qui se traduit par une virulence réduite chez cet hôte. Ces résultats indiquent une évolution de V. splendidus vers une virulence modérée, dans un compromis entre l'aptitude à coloniser l'huître en tant qu'hôte, et la résistance à ses prédateurs dans l'environnement. Il est vraisemblable que ce compromis contribue à la grande plasticité génomique de la région wbe observée chez cette espèce.

Dans ce travail, Guillaume Tétreau et ses collègues de l’équipe « Mécanismes Moléculaires d’Adaptation et de Plasticité » à l’IHPE ont mené la première approche "Omic" intégrative afin de caractériser le transfert trans-générationnel d’immunité pour la protection des œufs chez le vers de farine, et ce dans le cadre d’une collaboration nationale. Une approche transcriptomique, protéomique et d’analyse des peptides antimicrobiens et de validation fonctionnelle par RNAi, nous a permis de démontrer que la protection trans-générationnelle des œufs était en fait liée à un double processus : l’accumulation de composés immunitaires par la mère dans la matrice de l’œuf et l’expression de composés immunitaires in-ovo dans les premières heures après la ponte. Ceux-ci conférent une protection accrue aux oeufs issues de femelles infectées par rapport aux femelles saines.

Pour limiter le recours aux pesticides, il est crucial de pouvoir maîtriser la résistance des plantes aux maladies. Pour y parvenir, tout commence par la compréhension de leur réponse immunitaire. Parmi toutes les formes d’immunité que l’on retrouve chez les plantes, la résistance quantitative est la forme la plus commune, mais elle est aussi particulièrement complexe. Récemment, une équipe de recherche du LIPME (UMR CNRS / INRAE 2594/441), avec l’aide de la société iMEAN (lancée avec le soutien du LabEx TULIP), a permis de comprendre certains mécanismes à l’oeuvre derrière cette fameuse immunité.

Espèces animales ou végétales, la tendance pour s’adapter au changement climatique est à la migration. En effet, afin de rejoindre des territoires désormais mieux adaptés à leurs préférences climatiques naturelles, les espèces se déplacent chaque année toujours plus loin. Cependant, de nouvelles recherches notamment menées par le laboratoire EDB (UMR CNRS / UPS / IRD 5174) ont montré que plusieurs obstacles mettent en danger la biodiversité de l’Amazone. En cause notamment : les barrages hydroélectriques et la géographie sur les 6 400 km du fleuve.