Rôle de l’effecteur de type III DspA au cours de l’interaction entre arabidopsis thaliana et Erwinia amylovora

Role of the type three effector DspA during the interaction between Arabidopsis thaliana and Erwinia amylovora

• Auteur / Autrice : Alexandre Degrave
• Direction : Mathilde Fagard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Sciences du végétal
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Erwinia amylovora

Arabidopsis thaliana

Biosynthèse

Mots clés libres

Interactions plantes-pathogènes

Biosynthèse des ribosomes

Résumé

La bactérie phytopathogène Erwinia amylovora est l’agent responsable du feu bactérien des Maloideae. Son pouvoir pathogène dépend de l’effecteur de type III DspA, une protéine injectée dans la cellule hôte par le système de sécrétion de type III bactérien (SSTT) et qui provoque une nécrose Gaudriault et al. , 1997). L’objectif de ce travail de thèse était de déterminer le rôle de DspA dans la cellule végétale. Pour cela, nous avons choisi d’utiliser la plante Arabidopsis thaliana comme modèle d’étude, puisque l’inoculation d’E. Amylovora provoque chez A. Thaliana une nécrose dépendante de DspA. La première partie de ma thèse a consisté à caractériser l’interaction entre A. Thaliana et E. Amylovora. Les résultats montrent qu’E. Amylovora se multiplie légèrement dans les feuilles inoculées de manière dépendante du SSTT et de DspA. De plus, la mort cellulaire est associée à la mise en place de réactions de défense chez la plante dont certaines sont induites par DspA. Par une approche transcriptomique, nous avons ensuite confirmé que DspA participe fortement à l’activation des voies de défenses. Les résultats obtenus suggèrent par ailleurs que DspA interfère notamment avec la biosynthèse des ribosomes. Enfin, des plantes A. Thaliana transgéniques exprimant dspA sous contrôle d’un promoteur inductible à l’oestradiol ont été construites. L’analyse de ces plantes montre qu’une faible expression de dspA inhibe la croissance de la plante alors qu’un fort niveau d ‘expression déclenche la mort cellulaire. L’analyse des plantes transgéniques montre que DspA est principalement localisée dans le nucléole et que son expression inhibe la machinerie traductionnelle de la cellule végétale.

The bacterium Erwinia amylovora is the causative agent of the fire blight of Maloideae. Its pathogenicity relies on the type III effector DspA, a protein injected into the host cell by the bacterial type III secretion system (TTSS) and which induced necrosis (Gaudriault et al. 1997). The purpose of this thesis was to determine the function of DspA in the plant cell. We therefore chose the plant Arabidopsis thaliana as a model for study as preliminary tests have shown that E. Amylovora-infiltrated leaves undergo a DspA-dependant necrosis. The first part of my thesis tented to characterize the interaction between A. Thaliana and E. Amylovora. The results show that E. Amylovora multiplies slightly in the inoculated leaves in a TTSS-and DspA-dependant manner. In addition, cell death is associated with the induction of defense reactions, which can be induced by DspA. Using a transcriptomic approach, we then confirmed that DspA is involved in activation of defense pathways. Moreover, our results suggest that DspA also interferes with ribosome biosynthesis. Finally, transgenic A. Thaliana plants expressing dspA under control of an estradiol-inducible promoter were constructed. By using these plants, we showed that weak expression of dspA inhibits plant growth whereas strong expression induces cell death. Subsequent analysis of transgenic plants showed that DspA is mainly localized in the nucleolus and that the translational plant machinery is inhibited when dspA is expressed.