– FungEffector

1- Contexte scientifique et objectifs du projet Les champignons sont des protagonistes majeurs de l'environnement. La plupart de ces eucaryotes sont saprophytes, symbiotes en association avec les racines des plantes, ou pathogènes des plantes causant des maladies dévastatrices. Ces champignons partagent une origine phylogénétique commune suivie d'une longue co-évolution avec les plantes. Il est donc probable qu'ils aient des fonctions communes impliquées dans l'interaction avec les plantes. Ainsi, une classe particulière d'effecteurs fongiques correspond à des protéines secrétées (SFP). Les travaux des équipes du projet « FungEffector » montrent l'importance des SFPs dans la pathogenèse ou la symbiose chez trois modèles fongiques : les ascomycètes Magnaporthe grisea, pathogène foliaire du riz, et Leptosphaeria maculans, agent de la nécrose du collet du colza, et le basidiomycète Laccaria bicolor, un symbiote des racines de nombreux arbres dont le peuplier. Chez M. grisea, des approches de transcriptomique montrent que les gènes spécifiquement exprimés pendant l'infection codent principalement pour des SFPs. Une première analyse du génome de L. bicolor indique une forte amplification du nombre de SFPs par comparaison avec des saprophytes proches. Enfin, chez L. maculans, une analyse de données de séquences partielles du génome montre que des SFPs impliquées dans l'interaction sont isolées dans des régions de type hétérochromatine. Cet ensemble d'information suggère l'importance des SFPs en tant d'effecteurs chez les trois modèles sélectionnés. Sur ces bases, FungEffector se propose de tester l'hypothèse selon laquelle les champignons symbiotes et pathogènes mobilisent lors de l'interaction un vaste ensemble de SFPs pour détruire ou manipuler les cellules végétales. Sur ces bases, FungEffector, se propose de développer une recherche systématique sur les SFPs qui soit pluridisciplinaire en impliquant bioinformatique, génomique fonctionnelle et protéomique afin d'étudier leur rôle dans l'interaction avec la plante. 2- Description du projet, méthodologie FungEffector rassemble trois équipes INRA et CNRS, internationalement reconnues pour leurs travaux en génomique fongique, et une plate-forme de protéomique INRA. Le projet sera développé en interaction avec la plate-forme de bioinformatique INRA en charge de l'annotation des génomes fongiques (URGI-Evry). Ces trois champignons correspondent à des modèles pour lesquels un projet de séquençage intégral du génome a été effectué, ou est en cours, et pour lesquels les équipes participantes sont fortement impliquées dans l'annotation. FungEffector est divisé en quatre tâches (WP). Le WP1 vise à une analyse bioinformatique globale des SFPs présentes dans les génomes des trois champignons. Une détection systématique sera réalisée à l'aide de logiciels spécifiques (SignalP, TargetP, GPI anchor), et complétée d'une recherche manuelle des gènes spécifiquement amplifiées chez les phytopathogènes/symbiotes, et des gènes isolés dans des régions spécifiques du génome (télomères, hétérochromatine). Le WP2 vise à une analyse transcriptomique des gènes exprimés ou sur-exprimés durant l'interaction avec la plante à l'aide de « puces à ADN » et d'approches de qRT-PCR. Des puces « génome complet » sont disponibles pour L. bicolor et M. grisea, et seront développées dans le cours de ce projet pour L. maculans. Le WP3 vise à une analyse protéomique systématique des SFPs présentes dans les parois fongiques et secrétées dans les tissus végétaux. Ce WP sera basé sur le couplage entre techniques haute-résolution de séparation des protéines et stratégies haut-débit d'identification des protéines. Le WP4 aura pour objectif, de développer une analyse fonctionnelle détaillée sur un petit nombre de SFPs (10-20 par modèle). Des SFPs, validées comme étant secrétées et surexprimées lors de l'interaction (WP1-3), et fortement conservées entre espèces (WP1), ou ayant des caractéristiques évolutives (WP1) seront ana