Analyse fonctionnelle de AvrCO39, protéine effectrice du

Analyse fonctionnelle de AvrCO39, protéine effectrice du champignon
phytopathogène Magnaporthe oryzae
Equipe : PYRIZ, UMR 385 BGPI Biologie des Interactions Hôte/Pathogène, Bât. K (TA A54K), Campus
International de Baillarguet, 34398 Montpellier Cedex 5.
http://umr-bgpi.cirad.fr/pagesecondaires/equipes/equipe4/equipe4.htm
Contact : Thomas Kroj, 04.99.62.48.62, [email protected]
Contexte : Les pathogènes des végétaux ont la capacité de détourner des processus cellulaires
fondamentaux de leur hôte et de manipuler leurs mécanismes de défense, notamment par le biais de
protéines appelées « effecteurs » libérées au cours de l’infection dans l’apoplasme ou dans le cytoplasme
des cellules de la plante hôte. Des fonctions végétales sont ainsi modulées au cours de l’infection et
permettent à la maladie de s'établir en créant des conditions favorables au processus infectieux.
La pyriculariose provoquée par le champignon Magnaporthe oryzae constitue l’une des principales
maladies du riz, avec des épidémies récurrentes et très destructrices qui touchent toutes les régions
rizicoles. Outre les enjeux économiques et humanitaires liés à cette maladie, le statut de céréale modèle du
riz et de champignon parasite modèle de M. oryzae font de l’interaction entre ces deux partenaires un
modèle privilégié pour l’étude du contrôle génétique et moléculaire des relations hôte-pathogène.
L’effecteur AvrCO39 de Magnaporthe est une petite protéine de 89 aa de fonction inconnue. Chez
certaines variétés de riz AvrCO39 agit comme protéine d’avirulence. Elle est reconnue par la protéine
de résistance correspondante, PiCO39, et induit une forte réponse de défense incluant une mort
cellulaire programmé appelée HR (hypersensitive response) et menant à la résistance de la plante.
Sujet du stage: L’objectif du stage est de déterminer si l’effecteur AvrCO39 agit à l’intérieur ou à
l’extérieur de la cellule de l’hôte et d’identifier les domaines et les acides aminés importants pour son
activité par une analyse structure-fonction.
Programme : En utilisant la transformation transitoire de protoplastes de riz, on analysera si des
formes mutées et non mutées d’AvrCO39 sont capables de déclencher une HR chez des variétés de riz
portant le gène de résistance Pi-CO39 correspondant. Afin de déterminer le site d’action d’AvrCO39
(apoplasme vs cytoplasme de l’hôte), on exprimera une forme avec et une forme sans signal peptide
dans des protoplastes de riz. Si la protéine Avr agit à l’extérieur de la cellule de l’hôte, seule la forme
avec signal peptide déclenche une HR puisqu'elle est seule à être sécrétée. Si la protéine Avr agit à
l’intérieur de la cellule de l’hôte, la forme délétée pour le signal peptide déclenche la HR puisqu’elle
est localisée dans la cellule végétale.
Des résultats préliminaires indiquent qu’AvrCO39 agit à l’intérieur des cellules de riz. Si cela est
confirmé, le signal qui permet à la protéine de franchir la membrane plasmique végétale sera recherché
par mutagénèse dirigée. De même, la mutagénèse dirigée sera employée pour identifier des acides
aminés importants pour l’activité d’AvrCO39. Ainsi, des formes où les trois cystéines d’AvrCO39 sont
remplacées par des serines seront testées quant à leur pouvoir de déclencher la HR.
Pour la réalisation du projet, une large gamme de techniques de biologie des plantes, de biologie
moléculaire (PCR, clonage moléculaire) et de cytologie (microscopie classique et à fluorescence)
seront utilisées.
Bibliographie:
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