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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Ami ou ennemi ? La plante ne se trompe pas

Filaments
© LRSV
Les oomycètes, bien que longtemps assimilés aux champignons, sont en réalité des organismes plus proches des algues que de ces derniers. Le plus tristement célèbre d’entre eux, l’agent du mildiou de la pomme de terre, est à l’origine de la « grande famine » en Irlande, qui poussa bon gré, mal gré, une large part de la population à émigrer vers les Etats-Unis au cours de la deuxième moitié du XIXe siècle. Plus proche de nous, c’est un autre mildiou, originaire d’Amérique du Nord cette fois, qui cause des dégâts considérables au vignoble européen. Afin de comprendre et contrer le mode d’action de ces ravageurs, un groupe multidisciplinaire dirigé par A. Bottin (LRSV, CNRS/UPS) vient de soulever un coin du voile.
FMBottin

Comment les micro-organismes sont-ils reconnus par la plante ?

Tout comme les animaux, les plantes doivent pouvoir reconnaître les micro-organismes avec lesquels elles interagissent. Certains d’entre eux ont des effets bénéfiques, et conduisent à des symbioses. D’autres, à l’instar de l’agent du mildiou, sont au contraire pathogènes. La plante doit alors leur opposer une rapide et farouche réaction de défense. Etudiant le mécanisme qui permet à la plante de détecter puis de réagir de manière adéquate à l’envahisseur, les chercheurs ont mis en évidence un élément troublant : des molécules issues des microorganismes et déclenchant l’une ou l’autre de ces réactions sont très similaires. Bien que cela reste une hypothèse, il est tentant de penser que cette ressemblance n’est pas fortuite et pourrait représenter un phénomène de mimétisme visant à tromper le végétal visé. Il est donc crucial pour ce dernier d’être capable de distinguer les molécules d’origine « amie » de celles d’origine « ennemie» et, pour les chercheurs, de comprendre les mécanismes sous-jacents.

La réaction de la plante dépend notamment de la longueur de fragments de glucides microbiens.

Ces molécules susceptibles d’être confondues par la plante ne sont pas des protéines, qui représentent pourtant la majorité des molécules fonctionnelles du monde vivant, mais des glucides particuliers. Alors que chez les protéines c’est la séquence des acides aminés qui détermine l’activité biologique, chez ces glucides c’est la taille de la molécule qui détermine l’activité, c’est-à-dire la réaction de la plante. Les chercheurs ont ainsi mis en évidence qu’en deçà d’une certaine dimension, ces glucides microbiens induisent un mécanisme de symbiose et qu’au-delà, c’est la réaction de défense qui prime.

La plante n’est pas trompée par les glucides des oomycètes

Remontant la piste de ces molécules signal, le groupe dirigé par A. Bottin a trouvé et décrit des molécules analogues extraites de parois cellulaires d’un oomycète et a montré que ces molécules induisent bien une réaction de défense. Afin de savoir à quel niveau chez la plante se fait la distinction entre ces molécules et celles des microorganismes amis, les chercheurs ont utilisé des plantes mutantes incapables d’utiliser la voie de signalisation propre à la symbiose. Confrontées à ces fragments de parois, ces dernières ont réagi normalement. Ces résultats montrent que la plante est capable de les reconnaître et de mettre en place des processus de signalisation par des mécanismes indépendants des mécanismes symbiotiques.

Ce travail constitue d’abord une avancée sur les glucides, car il décrit, chez un oomycète, une structure glucidique nouvelle appartenant à la famille des signaux microbiens reconnus par les plantes. L’autre conclusion importante réside dans la démonstration que la plante répond à ces glucides d’oomycète en actionnant une voie de signalisation totalement distincte de celle qui mène aux réactions symbiotiques. Prochaine étape, comprendre la voie de signalisation qui mène à la réaction de défense afin de mieux contrer ces indésirables envahisseurs…

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