Contribution de l'effectome et de l'effecteur de type 3 XopAC de Xanthomonas campestris pv. Campestris à l'agressivité sur A. Thaliana

Contribution of the effecrome and the type three effector XopAC of xanthomonas campestris pv. Campestris to its agressiveness on A. Thaliana

• Auteur / Autrice : Endrick Guy
• Direction : Laurent Noël
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Interactions plantes-microorganismes
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteurs de transcription

Brassicacées

Xanthomonas

Mots clés libres

Xanthomonas

Xcc

Gwa

XopAC

XopAM

Fic

Lrr

Rlck

Ripk

Pbl2

Résumé

Xanthomonas campestris pv. Campestris (Xcc) est un pathogène vasculaire bactérien responsable de la nervation noire des Brassicacées. Afin de coloniser ses plantes hôtes, Xcc utilise un système de sécrétion de type 3 permettant d'injecter des protéines de virulence bactériennes appelées effecteurs de type 3 (ET3) directement à l'intérieur des cellules hôtes. Les ET3 manipulent alors le métabolisme de la cellule hôte et suppriment les défenses végétales pour favoriser la multiplication de la bactérie. Dans le but d'identifier des ET3 associés à un changement d'agressivité sur deux écotypes d'Arabidopsis thaliana (Kashmire et Columbia-0), une étude de génétique d'association (GWA) a été mise au point en utilisant les ET3 variables de Xcc. L'étude de GWA et la mutagénèse des ET3 de la souche 8004 ont permis d'identifier 9 ET3 associés à un changement différentiel d'agressivité de Xcc entre les deux écotypes d'A. Thaliana. Parmi eux, xopAC a été identifié comme un gène majeur d'avirulence sur l'écotype Col-0 tandis que xopAM est un gène mineur d'avirulence sur cette même plante. L'analyse fonctionnelle de xopAC montre que les deux domaines de la protéine (LRR et Fic) sont nécessaires à sa fonction d'avirulence sur l'écotype Col-0 ainsi qu'à l'induction de nécrose chez des plantes non hôtes. Le domaine LRR est également requis pour la localisation membranaire de XopAC in planta. Enfin, la recherche des protéines végétales cibles de XopAC a permis d'identifier deux Receptor-Like Cytoplasmic Kinases, RIPK et PBL2, requis pour la reconnaissance de la souche 8004 de Xcc chez Col-0. Ce travail pose les bases génétiques de la dissection de l'immunité des Brassicacées à Xcc.

Xanthomonas campestris pv. Campestris (Xcc) is a vascular bacterial pathogen and the causal agent of black rot disease of Brassicaceae. To colonize its host plants, Xcc translocates virulence proteins called type 3 effectors (T3E) directly into the host cell thanks to its type 3 secretion system. Inside the host cell, T3E manipulates the cell metabolism to dampen the plant defenses and allow efficient multiplication of the pathogen. In order to identify T3E associated with a modification of the aggressiveness of Xcc on two ecotypes of Arabidopsis thaliana (Kashmir and Columbia-0), a Genome-Wide Association (GWA) study was performed using the variable T3E of Xcc. The GWA study and the deletion of the T3E in the strain 8004 allowed the identification of nine T3E controlling aggressiveness of Xcc. Among them, xopAC was identified as the major avirulence gene of Xcc on Col-0 ecotype whereas xopAM is a minor avirulence gene on the same plant. Functional analyses of xopAC show that the two domains of XopAC (LRR and Fic) are required to its avirulence function on the Col-0 ecotype and for xopAC-induced necrosis on nonhost plants. The LRR domain is also necessary to localize XopAC in planta to the plasma membrane. Moreover, search for plant targets of XopAC identified two Receptor-Like Cytoplasmic Kinase, RIPK and PBL2 which are required for the recognition of the strain 8004 by Col-0. This work gives the genetic bases to unravel the immunity of Brassicaceae to Xcc.