Diversité fongique et contrôle génétique du métabolisme secondaire

Sujet de recherche



À l'Institut de biotechnologie et de recherche sur les substances actives, une vaste collection de différentes souches fongiques a été établie au cours des 40 dernières années. Il s'agit notamment des espèces impliquées dans ce que l'on appelle le syndrome d'Esca de la vigne. La richesse des composés naturels (métabolites spécialisés) produits par les champignons dépend de l'activité de batteries de gènes (appelés groupes de gènes), qui peuvent être utilisés pour produire des composés très différents à la manière des Lego grâce à la combinaison variable de blocs de construction similaires. Les polykétide synthases sont particulièrement intéressantes car elles jouent un rôle dans la production de composés fongiques pouvant désactiver ou rediriger l'immunité des plantes. Ces produits sont ainsi capables de moduler la communication entre le champignon et la plante. Dans des conditions culture en laboratoire, ces groupes de gènes sont pour la plupart inactifs. Notre hypothèse est qu'ils seraient spécifiquement activés en réponse aux signaux de la plante hôte. Nous sommes capables de manipuler ces gènes individuellement, de façon à déterminer leur fonction respective (Jacob et al., 2017).
Afin de mieux comprendre l'effet de tels signaux végétaux ou fongiques et d'en décrypter les mécanismes de communication, nous étudions plus particulièrement des modulateurs de l'expression génique appelés "facteurs de transcription", capables d'activer ou de réprimer un ensemble de gènes cibles. Dans ce but, nous insèrerons la séquence régulatrice de ces facteurs de transcription en amont d'un gène rapporteur fluorescent. Ainsi, l'activation du modulateur se traduira par l'apparition d'un signal lumineux. Cette méthode permet de caractériser les signaux provenant des cellules végétales qui peuvent activer le métabolisme spécialisé fongique et, ainsi, la synthèse de composés naturels actifs. Une coopération antérieure entre IBWF et KIT-BOT a déjà permis d'identifier un premier candidat moléculaire impliqué dans la communication plante-champignon : la molécule végétale d'acide férulique, précurseur de la lignine (constituant du bois) qui induit chez le champignon Neofusicoccum parvum, la formation de toxines pouvant être responsables des symptômes de la maladie d'Esca.




Référence

Jacob, S., Grötsch, T., Foster, A. J., Schüffler, A., Rieger, P. H., Sandjo, L. P., ... & Thines, E. (2017). Unravelling the biosynthesis of pyriculol in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae. Microbiology, 163(4), 541.





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