Identification d'effecteurs du pouvoir pathogène et de voies métaboliques chez l'oomycète Aphanomyces euteiches par une approche génomique

Identification of effectors and metabolic pathways of the oomycetes of Aphanomyces euteiches by genomic approach

• Auteur / Autrice : Mohammed-Amin Madoui
• Direction : Bernard Dumas, Elodie Gaulin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biosciences végétales
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transcription génétique

Champignons pathogènes

Plantes -- Maladies

Oomycètes

Mots clés libres

Straménopiles

Oomycètes

Aphanomyces euteiches

Légumineuses

Génomique

Expressed Sequenced Tag

ADNc

Base de données

Effecteurs du pouvoir pathogène

Stérols

Fucostérol

Triazoles

Résumé

Les oomycètes sont des microorganismes eucaryotes responsables de maladies dévastatrices chez les plantes cultivées. La pourriture racinaire causée par l'oomycète Aphanomyces euteiches est à l'origine de dommages importants sur les cultures de légumineuses. Afin d'identifier les effecteurs du pouvoir pathogène et de mieux connaitre le métabolisme d'A. Euteiches, une analyse globale du transcriptome a été réalisée. L'analyse bioinformatique de 20 000 ADNc issus de la souche ATCC201684 a conduit à la mise en place d'une base de données accessible en ligne, AphanoDB, sur laquelle les ESTs assemblées et annotées ont été déposées. L'exploitation d'AphanoDB a permis l'identification de nouveaux effecteurs putatifs du pouvoir pathogène et de voies métaboliques originales comme celle des stérols. L'étude de ce métabolisme a été approfondie par une approche biochimique. Contrairement à d'autre oomycètes comme Phytophthora, incapables de synthétiser des stérols, A. Euteiches possède tous les gènes nécessaires à leur synthèse. L'analyse biochimique des stérols d'A. Euteiches a montré que le fucostérol correspond au stérol majoritaire. L'inhibition de la synthèse de stérols par des triazoles comme le tébuconazole et l'époxiconazole a conduit à une inhibition de la croissance mycélienne. L'ensemble de ces travaux, associant des approches génomique et biochimique, ont permis une meilleur compréhension de la biologie et du pouvoir pathogène d'A. Euteiches. Ils permettront à terme de définir de nouvelles pistes de recherches pour lutter plus efficacement contre la pourriture racinaire des légumineuses.

Oomycetes are a group of eukaryotic microorganisms causing devastating diseases on crops. Pea root rot disease caused by the oomycete Aphanomyces euteiches is the causal agent of important damages on legumes. To identify effectors of pathogenicity and metabolic pathways a transcriptomic approach was developped. In silico analysis of 20, 000 cDNAs obtained from the ATCC201684 strain led to the development of a database, AphanoDB, which is an online genomic ressource containing processed A. Euteiches ESTs. Data mining on AphanoDB allowed identifying new putatives effectors, and metabolic pathways, such as a sterol biosynthesis pathway. While most of oomycetes such as Phytophthora are unable to produce their own sterols, all the genes required for sterol synthesis were found in A. Euteiches. Biochemical analysis showed that fucosterol is the major A. Euteiches sterol. Inhibition of sterol synthesis with triazoles, such as tebuconazole and epoxiconazole, led to an inhibition of mycelial growth. This study is the first overview of A. Euteiches genomic, transcriptomic and metabolism that paves the way to the identification of new molecular targets to design anti-Aphanomyces chemicals.