Rôle des effecteurs métaboliques fongiques dans l'interaction plante-champignon

Role of fungal metabolic effectors in plant-fungus interaction

• Auteur / Autrice : Axelle Deroubaix
• Direction : Jean-Félix Dallery, Muriel Viaud
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : BIOGER - Biologie et GEstion des Risques en agriculture - Champignons pathogènes des plantes
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Effecteurs chimiques

Interactions plante-microorganisme

Métabolites secondaires fongiques

Fungal secondary metabolites

Chemical effectors

Plant-microbe interactions

Résumé

Ce projet a pour but de comprendre le rôle joué par les métabolites spécialisés (aussi appelés métabolites secondaires) qu'un champignon phytopathogène produit spécifiquement au cours de l'infection d'une plante hôte. Des données préliminaires de transcriptomique indiquent qu'une partie des métabolites spécialisés sont produits en vagues successives au cours du cycle infectieux : pénétration de l'hôte, phase biotrophe et phase nécrotrophe et que ces métabolites ne sont pas produits en conditions de laboratoire. Le projet se focalisera sur les molécules produites au cours de la phase biotrophe de l'infection d'Arabidopsis thaliana par Colletotrichum higginsianum, là où leur rôle est susceptible d'être important pour la manipulation des défenses de la plante hôte et l'installation de la maladie en amont de la phase nécrotrophe. Ces molécules n'étant produites que pendant l'infection, il est particulièrement difficile de les purifier en quantités suffisantes à partir de tissus infectés pour (i) déterminer leur structure chimique, (ii) identifier leurs activités biologiques et caractériser leur mode d'action. Avec ce projet, nous proposons de combiner de façon innovante des approches de génétique inverse, de biologie synthétique et de métabolomique pour prioriser les candidats puis produire les métabolites spécialisés d'intérêt en quantités suffisantes à la fois pour leur élucidation structurale et pour initier l'étude de leur mode d'action. La définition du mode d'action de ces molécules passera par l'emploi de tests ciblés in planta incluant des lignées rapportrices puis des tests biochimiques. Ainsi, ce projet de thèse établira le rôle que les métabolites spécialisés fongiques jouent dans l'établissement des phases précoces de la maladie.

The aim of this project is to understand the role of the specialised metabolites (also called secondary metabolites) that a phytopathogenic fungus specifically produces during the infection of a host plant. Preliminary transcriptomic data indicate that some of the specialised metabolites are produced in successive waves during the infection cycle: host penetration, biotrophic phase and necrotrophic phase and that these metabolites are not produced under laboratory conditions. The project will focus on molecules produced during the biotrophic phase of infection of Arabidopsis thaliana by Colletotrichum higginsianum, where their role is likely to be important for the manipulation of host plant defences and the establishment of the disease before the necrotrophic phase. As these molecules are only produced during infection, it is particularly difficult to purify them in sufficient quantities from infected tissues to (i) determine their chemical structure, (ii) identify their biological activities and characterise their mode of action. In this project, we propose to combine reverse genetics, synthetic biology and metabolomics approaches to prioritise candidates and then produce the specialised metabolites of interest in sufficient quantities both for their structural elucidation and to initiate the study of their mode of action. The mode of action of these molecules will be defined through the use of targeted in planta assays including reporter lines and then biochemical assays. Thus, this thesis project will establish the role that fungal specialised metabolites play in the establishment of the early stages of the disease.