Agrobacterium - Site perso mcavalla
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POULAIN Adeline PROCHILO Laurie AGROBACTERIUM INTRODUCTION Agrobacterium est le nom de genre de bactéries communes du sol et plus particulièrement du sol parcouru par les racines des plantes . Ces bactéries sont pour la plupart des pathogènes des végétaux (ou phytopathogènes) Classification classique Règne Bacteria Embranchement Proteobacteria Classe Alpha Proteobacteria Ordre Rhizobiales Famille Rhizobiaceae DESCRIPTION Le genre Agrobacterium désigne des bacilles d'environ 1 x 3 microns, à coloration de Gram négative (dits gram négatif). Les bactéries du genre Agrobacterium sont mobiles, et aérobies stricts pour la plupart. Elles présentent une capacité d'utilisation des glucides très étendue. Leur température optimale de croissance s'étage de 24 à 28°. Dans ces conditions et dans un milieu de culture très favorable, leur temps de génération avoisine 120 minutes. À l'inverse, elles résistent très bien aux carences, aux milieux pauvres et peuvent ainsi survivre plusieurs semaines dans de l'eau pure, à 4°C. Elles résistent aussi au sels de tellure, et à de nombreux antibiotiques de type bêta-lactame. ETAPES DE LA TRANSFECTION La bactérie perçoit les signaux phénoliques émis par la plante grâce à une protéine transmembranaire. Cette protéine, à activité kinase, s'autophosphoryle et transfère cette phosphorylation à une autre protéine cytosolique. Cette dernière active la transcription des gènes de virulence. La plante blessée émet également des signaux glucidiques, qui sont captés par une protéine. Celle-ci active un gène particulier et la rend réceptive à des concentrations phénoliques faibles. L'augmentation du pH du milieu est captée et active également les gènes de virulence ETAPES DE LA TRANSFECTION : suite Un pili protéique est créé : c'est un tunnel de sécrétion établi par la bactérie sur la cellule végétale. L'ADN-T ( contenant les gènes de virulance) entre donc de droite à gauche dans le végétal, où il est aussitôt recouvert par des protéines. Celles-ci sont bactériennes et permettent de protéger l'ADN-T monocaténaire dans la cellule végétale. La séquence d’ADN entre donc dans le noyau, où il s'intègre à l'ADN procaryote. En effet, les polymérases du végétal l'utilisent comme matrice, et le transforment en ADN double brin GENOME D’AGROBACTERIUM Le génome d' Agrobacterium tumefaciens se compose de deux chromosomes, l'un linéaire et l'autre circulaire, et dans de nombreux cas de plasmides de haut poids moléculaire. Dans la souche de référence : - le chromosome 1 est constitué d'environ 2800 paires de bases (pb) et porte 2833 gènes. - Le chromosome 2 est constitué de 2075 pb et porte 1895 gènes. - Les principaux plasmides comportent 540 et 210 pb, et regroupent 543 et 198 gènes. Le génome complet est donc constitué de 5675 pb et regroupe 5469 gènes. CYCLE INFECTIEUX La bactérie Agrobacterium tumefaciens infecte les végétaux à la faveur d'une blessure. Des composés phénoliques produits par la plante (généralement bactériostatiques ou antibiotiques) attirent au contraire Agrobacterium vers le site de la blessure. La bactérie s'attache aux cellules végétales. Sous l'action de ces composés phénoliques, Agrobacterium met en place un système de transfert d'un fragment de son ADN, vers la cellule blessée. Cet ADN s'intègre au génome nucléaire de la cellule végétale. Les gènes s'expriment dans le végétal et conduisent: - A la synthèse d’un grand nombre de molécules ( hormones et autres ) dont la surproduction entraîne une multiplication anarchique des cellules végétales, d'où formation de la tumeur. - A la synthèse par la cellule végétale de composés absents habituellement de ces cellules qui sont le point déclenchant la formation de tumeur. CYCLE INFECTIEUX : Schéma HISTORIQUE ET EXEMPLE S DE PATHOLOGIES La galle du collet est une maladie connue depuis l’antiquité; ses symptômes ont été décrits par des observateurs grecs et romains. Elle affectait - et affecte toujours - de nombreuses plantes de culture, tels la vigne ou les arbres fruitiers à noyau. En 1097, deux chercheurs américains, E.F. Smith et C.O. Townsend, isolent une bactérie de fragments de galle, qu'ils identifient comme l'agent pathogène responsable de la maladie, nommée Bacterium tumefaciens puis renommée Agrobacterium tumefaciens. En 1930, Riker et ses collaborateurs identifient une bactérie responsable d'une autre maladie des végétaux, le "hairy-root", qui se traduit par l'apparition d'un chevelu racinaire au point d'infection. CONCLUSION Le génie génétique végétal repose en grande partie sur l'utilisation d' Agrobacterium comme vecteur naturel de gènes. Les biotechnologistes utilisent le plus souvent des plasmides proches du plasmide naturel de la souche, dit plasmides désarmés, car leur ADN-T ne porte plus les gènes responsables du pouvoir pathogène. Sur ces plasmides désarmés, les gènes tumoraux sont en effet remplacés par un (ou plusieurs) gène d’intérêt agronomique et par un ou plusieurs gènes marqueurs permettant de sélectionner les cellules transformées, puis de les multiplier sur des milieux de culture, in vitro. Des plantes entières sont ensuite régénérées par des techniques classiques de culture in vitro, faisant intervenir les hormones végétales. BIBLIOGRAPHIE http://fr.wikipedia.org/wiki/Agrobacterium http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/transgenese/agrobacterium /images/fig2.gif http://www.steve.gb.com/images/rants/agrobacterium.jpg
