Recherche Avancée

Thèse soutenue

Induction de nécrose et de résistance chez le tabac par une famille de protéines fongiques : les élicitines, implication de certains acides aminés dans la modulation de ces activités étudiée par mutagénèse dirigée et expression dans un système hétérologue

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Auteur / Autrice : Isabelle Penot
Direction : Pierre Ricci
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Microbiologie
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Lyon 1
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Ricci

Résumé

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Les elicitines secretees par phytophtora sp. Sont des proteines de 10 kda inductrices de necroses de type hypersensible et de resistance systemique acquise chez le tabac. De structures primaires tres conservees, elles se distinguent cependant en elicitines faiblement et tres necrosantes, correspondant respectivement a des proteines de phi acide et basique. Dans cette etude, plusieurs acides amines impliques dans la modulation des activites biologiques d'une elicitine fortement necrosante, la cryptogeine, ont ete identifies. L'importance de la conformation de la cryptogeine pour l'integrite de son activite biologique a ete montree par reduction et denaturation, puis renaturation de la proteine. Les acides amines impliques dans la modulation de l'activite necrosante de la cryptogeine ont ete recherches par mutagenese dirigee et production des elicitines modifiees dans escherichia coli. La cryptogeine exprimee dans un systeme utilisant l'arn polymerase du phage t7 est insoluble et partiellement denaturee. Apres avoir mis au point des conditions de solubilisation et de renaturation, la cryptogeine produite dans e. Coli est une proteine stable et dosable, d'activite biologique identique a celle de la cryptogeine fongique sur plant de tabac. Ce protocole d'expression/renaturation a aussi permis d'obtenir la proteine correspondant a une nouvelle sequence codante d'elicitine isolee de p. Cryptogea au cours de cette etude. Presentant des caracteristiques de sequence primaire atypiques par rapport aux elicitines connues, cette elicitine n'est biologiquement pas differente de la classe des elicitines peu necrosantes deja decrites, telle que la parasiticeine. La mutagenese dirigee des 6 lysines de la cryptogeine a conduit a l'obtention d'une famille de 11 elicitines modifiees. La caracterisation des mutants simples sur plant de tabac montre que 5 positions sont impliquees dans l'intensite de la necrose. Chez les doubles mutants, les diminutions de l'activite necrosante dues a chaque simple mutation sont cumulees de facon additive. Une elicitine portant 5 substitutions de lysines n'induit plus de necrose foliaire distale. De plus, il est montre que le phi basique de la cryptogeine n'est pas, en soi, le facteur determinant le niveau d'activite necrosante, et qu'un residu acide participe aussi a l'intensite de la necrose induite. Ensemble, ces resultats montrent que l'activite necrosante de la cryptogeine est modulee par plusieurs acides amines charges repartis sur la chaine peptidique. Par ailleurs, les elicitines modifiees moins necrosantes que la cryptogeine induisent chez le tabac une resistance plus faible vis a vis de p. Parasitica var. Nicotianae. Ceci suggere que les acides amines echanges chez ces proteines modulent simultanement les deux activites biologiques des elicitines. Cependant, la protection induite n'est jamais inferieure a celle de la parasiticeine, meme chez le mutant non necrosant. Cette etude montre que la necrose induite par les elicitines n'est pas necessaire a l'etablissement de la resistance systemique acquise chez le tabac, mais qu'elle en amplifie le niveau