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Mathieu-Demazière, Céline. Cyclic-AMP signalling in Sinorhizobium meliloti and its role in the control of infection during symbiosis with Medicago

Mathieu-Demazière, Céline (2014). Cyclic-AMP signalling in Sinorhizobium meliloti and its role in the control of infection during symbiosis with Medicago.

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Résumé en francais

La légumineuse Medicago sativa établit une symbiose fixatrice d'azote avec la bactérie Sinorhizobium meliloti impliquant la formation d'un organe spécialisé, le nodule, au niveau de la racine de la plante hôte. La formation de nodules fait intervenir un programme complexe de développement impliquant le processus d'organogenèse du nodule, l'infection intracellulaire des cellules de ce dernier, ainsi que des mécanismes de différenciation croisée des deux partenaires. Afin que la symbiose garde son caractère mutualiste, il est nécessaire qu'elle soit régulée négativement. Ainsi la nodulation est contrôlée de manière négative par Medicago via en particulier une boucle de régulation appelée AON. Pour éviter une surinfection racinaire, l'infection est également contrôlée de manière négative. Jusqu'à maintenant, on pensait que seule la plante jouait un rôle dans le contrôle négatif de l'infection. Dans le cadre de ma thèse, nous avons mis en évidence que la bactérie S. meliloti intervenait également dans ce processus. En effet, nous avons montré que trois adénylate cyclases (ACs)bactériennes de type récepteur, CyaD1, CyaD2, et CyaK, participent au contrôle du processus infectieux en réponse à un signal de nature inconnue. En réponse à ce signal, les trois ACs synthétisent de l'AMPc qui, via le régulateur Clr (CRP-like regulator), active un gène cible, le gène smc02178 dont le rôle est encore inconnu. La mutation des composants de la cascade conduit à un phénotype hyper-infectieux sur les racines de M. sativa. Mes travaux de thèse ont porté sur la caractérisation du signal perçu par les cyclases, sa biosynthèse et l'étude de son mode de perception par CyaK. Nous avons montré que le signal perçu par les trois cyclases est de nature végétale. Ce signal est présent dans les parties aériennes et dans les nodules de M. sativa, ainsi que chez un grand nombre d'espèces végétales y compris non légumineuses. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à une phosphodiesterase (PDE), la proteine SpdA (SMc02179), susceptible d'être impliqué dans la régulation du taux d'AMPc présent dans la bactérie. L'étude de la régulation du gène smc02179 codant la PDE a montré que le gène smc02179 est exprimé en symbiose dès le stade précoce de l'infection. Nous avons également caractérisé de manière fonctionnelle la protéine SpdA in vivo et in vitro et étudié son rôle dans la cascade de signalisation.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Batut, Jacques
Ecole doctorale:Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (SEVAB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire des Interactions Plantes Micro-organismes (LIPM)
Mots-clés libres :Sinorhizobium meliloti - Medicago - Symbiose - Infection - Adénylate cyclase - AMPc - Clr - Phosphodiesterase
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :03 Nov 2014 11:22