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Perrier, Anthony. efpR, un gène stabilisateur des fonctions de virulence et du métabolisme de la bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum

Perrier, Anthony (2018). efpR, un gène stabilisateur des fonctions de virulence et du métabolisme de la bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum.

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Résumé en francais

Ralstonia solanacearum est une bactérie phytopathogène responsable du flétrissement bactérien chez plus de 250 espèces de plantes, dont des plantes à intérêt agronomique telles que la pomme de terre, la tomate ou encore l'arachide. Il a été observé à plusieurs reprises l'apparition de souches virulentes sur des hôtes précédemment décrits comme résistants. Afin de comprendre les bases moléculaires de l'adaptation à ses hôtes, une expérience d'évolution in planta a été réalisée dans mon équipe d'accueil. Pour cela, la souche GMI1000 de R. solanacearum a été maintenue dans la tige de plantes (variétés résistantes, sensibles ou tolérantes) pendant plus de 300 générations bactériennes. A la suite de cette expérience, il a été montré que plus de 80% des clones évolués présentaient un gain de fitness in planta par rapport à la souche ancestrale. Parmi 50 clones re- séquencés, 6 mutations indépendantes dans un même gène de fonction inconnue (renommé efpR) ont été observées, suggérant un fort parallélisme évolutif. L'implication de ces mutations dans le gain de fitness de la bactérie a été validée. Les objectifs de ma thèse ont été (1) de caractériser la fonction du gène efpR et (2) de mieux comprendre son implication dans le gain de fitness in planta de la bactérie. Des approches transcriptomiques et d'analyses métaboliques à haut débit (Biolog), couplées à des validations phénotypiques, ont permis de mettre en évidence que le gène efpR est un régulateur global à l'interface entre le métabolisme et la virulence. Nous avons aussi démontré que toutes les mutations apparues dans le gène efpR étaient des mutations 'perte de fonction' et que ces mutations induisaient un phénomène d'hétérogénéité phénotypique observable sur boite de pétri (2 types de colonies - 1 type sauvage et 1 type mutant). Nous avons mis en évidence un second gène RSc3149, homologue d'efpR, impliqué dans ce switch phénotypique. Le double mutant efpR-RSc3149 étant " verrouillé " dans la forme mutante, nous avons pu étudier l'avantage adaptatif pour la bactérie de générer de l'hétérogénéité phénotypique. Enfin, les caractéristiques phénotypiques liées au gène efpR étant semblables à un autre régulateur majeur de la bactérie identifié en 1993 (PhcA), nous avons réalisé des analyses transcriptomiques de ces deux régulateurs ainsi que des analyses gènes rapporteurs (ß-galactosidase) afin de tenter de replacer efpR dans le réseau de régulation de la bactérie et mieux comprendre son lien avec le gène phcA. A ce jour, la position d'efpR dans le réseau de régulation reste malheureusement encore inconnue.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Genin, Stéphane
Guidot, Alice
Ecole doctorale:Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (SEVAB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire des Interactions Plantes Micro-organismes (LIPM), UMR 2594
Mots-clés libres :Ralstonia solanacearum - Gène efpR - Fitness - Hétérogénéité phénotypique - Régulation
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :15 Oct 2019 10:56