CE35 - Santé-Environnement : Environnement, agents pathogènes et maladies infectieuses émergentes et ré-émergentes, adaptations et résistance aux antimicrobiens.

Identification par Tn-seq de nouveaux déterminants génétiques de bactéries phytopathogènes, impliqués dans l’infection des plantes et la persistance dans l’environnement – TNPHYTO

Résumé de soumission

Les bactéries pathogènes des plantes entraînent des pertes de récolte importantes contre lesquelles très peu de moyens de lutte existent. Toutefois, la protection des plantes nécessite la connaissance de la diversité génétique et phénotypique des agents phytopathogènes, l’étendue de leur gamme d’hôtes et la diversité des habitats dans lesquels ils constituent des populations réservoir. Les études sur les bactéries pathogènes des plantes sont bien souvent menées sur un nombre limité de souches de laboratoire et sur des plantes modèles ce qui ne représente que partiellement les situations réelles. En effet, alors que certaines bactéries sont trouvées exclusivement sur des plantes malades, d’autres peuvent être isolées aussi dans des environnements variés tels que le sol, l’eau ou des plantes sauvages saines. Ces souches de l’environnement peuvent représenter une source potentielle d’épidémie mais peu est connu des déterminants potentiellement pathogènes qu’elles portent ni sur comment ces réservoirs jouent un rôle dans leur survie, leur multiplication et leur pouvoir pathogène. Dans la perspective de développer une approche plus globale de l’étude des maladies des plantes incluant l’environnement, nous proposons de travailler sur des souches de bactéries phytopathogènes isolées de l’environnement et d’identifier les déterminants génétiques permettant leur croissance et leur survie dans la plante mais aussi dans un substrat environnemental, l’eau de rivière, vecteur majeur de dissémination. Dans ce projet, la mise en oeuvre du Tn-seq, une technique innovante de mutagénèse couplée au séquençage haut débit a été choisie pour identifier rapidement, sur un large panel de souches, des gènes nécessaires à la croissance dans une condition donnée, la plante ou l’eau. De tels déterminants seront recherchés chez trois bactéries phytopathogènes à large spectre d’hôtes en France, Pseudomonas syringae, Pectobacterium spp et Dickeya spp, pour lesquelles nous disposons de collections de souches environnementales importantes et uniques. Des souches représentant la plus grande diversité phylogénétique seront sélectionnées pour disposer d’un large panel de déterminants potentiels. L’analyse Tn-seq sera effectuée sur plusieurs plantes et dans l’eau de rivière. Pour analyser la grande masse de données générées par ces analyses, nous développerons et diffuserons un pipeline bioinformatique complet, permettant de traiter à la fois des conditions multiples et des souches différentes. La validation des résultats obtenus nécessitera la construction d’un grand nombre de mutants. En plus des techniques de mutation classiques, nous développerons le CrispRi chez ces trois espèces. Toutes ces approches permettront d’identifier, comme cela a été fait chez des pathogènes humains, de nouveaux déterminants génétiques plus ou moins génériques impliqués dans la virulence sur plante, conservés au niveau du genre, de l’espèce ou de la souche. Il conduira également à connaître les gènes nécessaires à la survie dans l'environnement aquatique, très peu connus chez ces espèces environnementales. La comparaison des deux habitats permettra d’envisager comment les réservoirs environnementaux peuvent influencer le pouvoir pathogène des bactéries et en tenir compte dans l’anticipation de futures épidémies. Les résultats obtenus nous aideront à prédire la virulence des souches et/ou à développer des stratégies antibactériennes. De façon générale, ce projet ouvrira la voie à des études d’autres agents pathogènes environnementaux en proposant un cadre original à la fois conceptuel et technologique, extrêmement prometteur.

Coordination du projet

Guy CONDEMINE (MICROBIOLOGIE, ADAPTATION ET PATHOGENIE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

INRA PACA - PV INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - Centre de Recherche PACA - Pathologie Végétale
Swiss institute of Bioinformatics / Bioinformatics and proteogenomics
MAP MICROBIOLOGIE, ADAPTATION ET PATHOGENIE
IEES Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
PLBS Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille

Aide de l'ANR 516 805 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2020 - 42 Mois

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