les protÉines homologues-spÉcifiques ont-elles un …depot-e.uqtr.ca/id/eprint/8718/1/claire...

RésuméMelampsora larici-populina (Mlp) est un champignon microscopique qui cause de nombreux dommagesdans les exploitations forestières de peuplier et de mélèze. Strictement dépendant de la présence de ces hôtes pourse nourrir, Mlp a développé de multiples stratégies moléculaires visant à subtiliser les ressources nutritionnellesde l’hôte tout en contrecarrant ces systèmes de défenses.Une étude comparative des transcriptomes de Mlp lors de l’infection de ces deux hôtes a révélé que certaines desprotéines sécrétées ont des profils d’infection spécifique à l’hôte visé. Il a aussi été remarqué que

certaines d’entre elles, très similaires au niveau de la séquence, présentaient des spécifications d’hôte

distinct. Actuellement trop peu de protéines effectrices du même type ont révélé leurs secrets et leursimportances vis-à-vis du pathogène qui les sécrètent. Une compréhension approfondies des mécanismessoujacentes contribuerait à l’identification de points clés qui pourraient être retrourner à l’avantage de la protectiondes arbres et de l’industrie sylvicole.L’étude porte sur 9 de ces CSEPs. La compréhension de chacun de leurs rôles passe, tout d’abord, par leurslocalisations cellulaires puis les cibles possiblement visées dans le transcriptome/protéome de l’hôte.

L’identification des protéines interactants avec ces CSEPs a été mené par double hybride. Par la suite, cesinteractions seront confirmées par co-immunoprécipitation. Pour finir, une étude fonctionelle des CSEPs quant-à leursimportances dans le déroulement de l’infection sera poursuivie sur l’organisme modèle N. benthamiana.

INTRODUCTION

MATÉRIELS & MÉTHODES

RÉSULTATS

98 Protéines Sécrétées

Effectrice Candidate

(CSEPs)

Microscopie

Confocal

GFP/mCherry

Co-IP

Western-blot

V/HIGS

qPCR

Mlp Mlp

CSEPs spécifique à l’hôte

CSEPs communes MAIS

au profil d’expression spécifique

à l’hôte infecté

CSEPs communes avec un profil

d’expression indépendant de l’hôte

infecté

Co-localisationCSEP-Interactant

Validation de l’interaction

Impact sur la susceptibilité de l’hôte

I

II

III

LES PROTÉINES HOMOLOGUES-SPÉCIFIQUES ONT-ELLES UN RÔLE À JOUER DANS LA STRATÉGIE D’INFECTION DE MELAMPSORA LARICI-POPULINA?

C L A I R E L E TA N N E U R 1 , S É B A S T I E N D U P L E S S I S 2 , H U G O G E R M A I N 1

1 . D É PA R T M E N T D E C H I M I E , B I O C H I M I E E T P H Y S I Q U E , U N I V E R S I T É D U Q U É B E C À T R O I S - R I V I È R E S , T R O I S - R I V I È R E S , Q C , C A N A D A G 9 A 5 H 72 . C E N T R E I N R A N A N C Y L O R R A I N E , U M R 1 1 3 6 I N T E R A C T I O N S A R B R E S M I C R O - O R G A N I S M E S , I N R A / U N I V E R S I T É D E L O R R A I N E , C H A M P E N O U X F R A N C E 5 4 2 8 0

Hypothèse: Taxonomiquement très différents, ces arbres semblent ainsi possèder des cibles

identiques que Mlp doit atteindre afin d’assoir son parasitisme:

Quelles sont-elles?

Sont-elles clés à la propagation de l’infection fongique?

o Mlp: Champignon biotrophe subtilise les nutriments aux

hôtes qu’il parasite pour survivre.

o 1800 petites protéines injectées (CSEPs) dans les feuilles des

hôtes outils de Mlp pour parvenir à ces fins.

o Des CSEPs sont injectées par Mlp quelque soit l’hôte, certaines

ont des séquences très similaires mais ont des profils

d’expression très différents: Serviraient-elles des but communs?

o Analyse des profils d’expression des CSEPs: Traitement de données transcriptomiques

o Large criblage des interactants des CSEPs sélectionnées : Double Hybride

o Criblage par microscopie confocal: Agroinfiltration

TRAVAUX FUTURS

RemerciementsUn merci tout spécial à Melodie B Plourde pour toute son aide et ces conseils mais aussi à Christine Delaruelle, Alexandre Brisson et Mathias Bisaillonpour leurs aides techniques si précieuses. Le projet est financé par le CRSNG.

Références1- Lorrain, C., Marchal, C., Hacquard, S., Delaruelle, C., Pétrowski, J., Petre, B., Hecker, A., Frey, P., Duplessis, S. (2017). The rust funguns Melampsora larici-populina expresses a conservedgenetic program and distinct sets of secreted protein genes during infection of its two host plants, larch and poplar. MPMI.2- Germain, H., Joly, D.L., Mireault, C., Plourde, M.B., Letanneur, C., Stewart, D., Morency, M.-J., Petre, B., Duplessis, S., Séguin, A. (2018). Infection assays in Arabidopsis reveal candidateeffectors from poplar rust fungus that promote susceptibility to bacteria and oomucetes pathogens. Molecular plant Pathology.3- Poornima Priyadarshini, CG., Ambika, MV., Tippeswamy, R., Savithri, HS. (2011). Functional characterization of coat protein and V2 involved in cell to cell movement of Cotton leaf curlKokhran virus-Dabawali. PLoS ONE.4- Sonah, H., Deshmukh, R. K., & Bélanger, R. R. (2016). Computational prediction of effector proteins in fungi: opportunities and challenges. Frontiers in plant science, 7, 126.

Concours d’affiche 2019

Family 7 USP Poplar BSD LarchHost

specificity

52166 7331 37599 248 2319 Poplar

72983 581 2109 594 131526 Larch

85659 221 621 172 14176 Larch

86274 30 355 235 11687 Larch

105011 35 1283 86 106 Poplar

Niveau maximum

d’expression

Niveau minimum

d’expression

Niveau d’expression des CSEPs

Spécificité

d’hôte

Peuplier

Peuplier

Mélèze

Mélèze

Mélèze

MélèzePeuplierFamille 7

N. benthamiana

4-6semaines

A. tumefaciens C58C1

pK7FWG2 CSEPs-GFP

24H

Observations en microscopie confocal

A) 108 708, Réticulum Endoplasmique -

Appareil de Golgi

B) 86 274 Chloroplaste

C) 86 274 Chloroplaste (stroma)

D) 53 845 Chloroplaste (points)

E) 72 983 Noyau (points)

A B

D C

E