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Parutions

 

Le pathogène Agrobacterium tumefaciens utilise un antagoniste naturel du GABA pour optimiser l’expression des gènes de virulence

 

Le phytopathogène bactérien Agrobacterium tumefaciens capte le GABA (acide gamma-aminobutyrique) synthétisé par l’hôte végétal grâce à un récepteur spécifique qui montre des analogies avec un récepteur humain du GABA (GABAB). De plus, il utilise une autre molécule issue de l’hôte, la proline, comme antagoniste naturel du GABA afin d’optimiser l’expression de gènes de virulence au cours de son cycle infectieux. Ces travaux qui révèlent le rôle essentiel du GABA et de ses antagonistes naturels dans les relations hôtes-pathogènes, ont été publiés dans revue PNAS le 17 août 2009 et coordonnés par Denis Faure (Institut des Sciences du Végétal, Gif-sur-Yvette) en collaboration avec BJ. Shelp de l’Université de Guelph (Canada) dans le cadre du Projet international de coopération scientifique (PICS) intitulé GABA signaling across kingdoms.

 

Le pathogène bactérien A. tumefaciens est capable de modifier le patrimoine génétique de son hôte végétal, provoquant la formation d’excroissances tissulaires appelées tumeurs végétales (maladie du collet) dans lesquelles le pathogène est capable de se multiplier en parasitant les ressources de la plante (voir figure). Lors de précédents travaux (Chevrot et al. 2006 PNAS 103: 7460-7464), l’équipe dirigée par Denis Faure (Institut des Sciences du Végétal, Gif-sur-Yvette) avait montré que l’expression de certains gènes de virulence de ce pathogène était réduite en présence de GABA, un acide aminé non protéique accumulé dans la plante hôte en réponse à l’infection. Ce composé est, par ailleurs, le principal neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux central chez l’homme.

Cette même équipe vient de découvrir le mécanisme de perception du GABA par le pathogène bactérien : il implique un récepteur spécifique qui montre des analogies de séquence (domaine Venus Flytrap) avec une famille de récepteurs humains du GABA (récepteurs métabotropes GABAB). Plus surprenante encore est la mise en évidence de l’utilisation par le pathogène d’un antagoniste naturel du GABA, la proline, un acide aminé accumulé à de fortes concentrations dans les tumeurs végétales induites par Agrobacterium. La proline bloque la perception du GABA par le pathogène, et par voie de conséquence, permet l’expression de gènes de virulence qui étaient réprimés en présence de GABA uniquement. Le pathogène bactérien A. tumefaciens est donc capable de percevoir la proportion relative de GABA et de proline qui varie au cours du cycle d’infection, et d’ajuster l’expression de gènes de virulence en conséquence.

Ce travail montre la capacité d’adaptation du pathogène qui lui permet de contourner les défenses de l’hôte, mais aussi l’importance du rapport GABA/Proline dans la lutte contre l’émergence des symptômes causés par Agrobacterium. Ce travail révèle également « l’invention » par le pathogène de l’utilisation d’un antagoniste du GABA, un paradigme utilisé en médecine et en neurobiologie pour contrôler l’activité des récepteurs GABAB humains.


Tumeur végétale

Tumeur végétale (taille 1 cm de diamètre) induite par Agrobacterium tumefaciens sur un hôte (plant de tabac). C’est dans ces tissus que s’accumulent le GABA et la proline qui sont utilisés par le pathogène afin d’optimiser l’expression de gènes de virulence. © D. Faure

 

En savoir plus

  • Proline antagonizes GABA-induced quenching of quorum-sensing in Agrobacterium tumefaciens
    E. Haudecoeur, S. Planamente, A. Cirou, M. Tannières, B. J. Shelp, S. Moréra, and D. Faure.
    PNAS publication le 17 août 2009.

 

Contact chercheur

Denis Faure
Institut des Sciences du Végétal
CNRS UPR 2355
Avenue de la Terrasse
91198 Gif-Sur-Yvette
tel : 01 69 82 35 77

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