Thèse en cours

Mécanismes de reprogrammation de l’expression des gènes bactériens par les petits ARN de plantes.

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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 13/10/2023. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Antinéa Ravet
Direction : Lionel Navarro
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Génétique et génomique
Date : Inscription en doctorat le
Soutenance le 13/10/2023
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Complexité du vivant (Paris ; 2009-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie de l'École normale supérieure (Paris ; 2010-....)
Equipe de recherche : Contrôle de la réponse immunitaire par les petits ARN et son ciblage par les effecteurs bactériens
établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure (Paris ; 1985-....)
Jury : Président / Présidente : Olivier Espeli
Examinateurs / Examinatrices : Lionel Navarro, Isabelle Caldelari, Jean-Philippe Galaud, Arne Weiberg, Sara Lopez gomollon
Rapporteurs / Rapporteuses : Arne Weiberg, Sara Lopez gomollon

Résumé

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Depuis ces dernières années, plusieurs études ont montré que les petits ARN de plantes pouvaient être transmis dans les cellules de pathogènes eucaryotes et induire l'extinction de l'expression de gènes possédant des homologies de séquences avec ces petits ARN. Plus récemment, nous avons voulu tester si les petits ARN de plantes pourraient également reprogrammer l'expression des gènes de la bactérie phytopathogène Pseudomonas syringae pv. tomato souche DC3000 (Pto DC3000). Cette hypothèse intrigante suggérait que les petits ARN puissent être transportés au travers de la membrane plasmique et de la paroi des cellules végétales, qu'ils passent ensuite la paroi et les membranes externe et interne de cette bactérie à Gram-négatif, et enfin, qu'ils dirigent l'extinction de gènes dans des cellules procaryotes qui ne possèdent pas de machinerie d'interférence par l'ARN (ARNi) canonique. En exprimant chez Arabidopsis des petits ARN dirigés contre deux facteurs de virulence de Pto DC3000, nous avons pu montrer qu'ils pouvaient réduire la pathogénicité de la bactérie et nous avons observé la répression d’un des gènes cibles. Ce phénomène a été nommé « AntiBacterial gene Silencing » ou ABS. Dans notre étude, nous avons réussi à identifier deux groupes de petits ARN responsables de ce phénomène. Le premier groupe est associé à des protéines, qu'elles soient liées ou non à la surface de vésicules extracellulaires. Le deuxième groupe se présente sous forme d'ARN double brins et n'est pas associé aux vésicules ou aux protéines. Il convient de noter que cette deuxième classe d'ARN a été récemment identifiée au cours de cette recherche. Nous avons pu également démontrer que des petits ARN purifiés à partir des plantes transgéniques ou des petits ARN issus de synthèse in vitro sont capables de provoquer le même phénomène contrairement à leurs long précurseurs double brins. Par ailleurs, j'ai également pu explorer les mécanismes d'immunité au niveau des hydathodes, qui sont des voies d'entrée privilégiées par certains agents pathogènes, tel que Xanthomonas campestris pv. campestris, pour envahir les tissus vasculaires de la plante. Les hydathodes sont pourvues de pores qui permettent la sécrétion de fluide lorsque la pression racinaire est importante, notamment la nuit lors de la fermeture des stomates. J’ai pu montrer que ce fluide, appelé fluide de guttation, contient des vésicules extracellulaires différentes de celle déjà caractérisées chez Arabidopsis. De plus, j’apporte des données préliminaires indiquant que les petits ARN antibactériens provenant d’une fraction de fluide de guttation contenant ces vésicules extracellulaires, ont une activité biologique. Dans l’ensemble, ce travail a permis de décrire un nouveau mécanisme de régulation des gènes bactériens par les petits ARN de plantes pouvant avoir des implications importantes dans le contrôle des interactions hôte-pathogène.