Modulation de l'épissage alternatif des ARNm de l'hôte par les nématodes à galles – MASH

Les nématodes phytoparasites ont un impact majeur sur la production alimentaire mondiale, avec un coût annuel estimé à environ 100 milliards d'euros dans le monde. Les nématodes à galles (Meloidogyne spp.) sont à eux seuls responsables de 5 % des pertes mondiales de récoltes. Ces agents pathogènes des racines présents dans le sol ont une répartition mondiale, peuvent infecter la plupart des plantes cultivées et sont particulièrement nuisibles pour les plantes maraichères (tomate, poivron et concombre). Pendant des décennies, des agents de lutte agrochimique des agents de lutte chimique (nématicides) à large spectre ont été utilisés. En raison de leur toxicité et de leur impact nocif sur l'environnement, la plupart de ces pesticides ont été ou seront interdits dans le monde entier. De nouvelles stratégies de lutte doivent être développées pour répondre à la demande des consommateurs qui souhaitent une production alimentaire plus sûre et des approches environnementales plus durables. Les résistances naturelles des plantes sont une alternative efficace aux pesticides pour contrôler les nématodes. Cependant, seuls quelques sources de résistance ont été identifiées dans un nombre limité de plantes cultivées et un nombre croissant de populations de nématodes ont déjà contourné ces résistances de l'hôte. Le projet MASH permettra d'acquérir une connaissance approfondie des processus biologiques manipulés par les nématodes à galles qui sont essentiels au développement de la maladie, et pourrait conduire à l'élaboration de nouvelles stratégies de lutte. Au cours de l'infection, les nématodes à galles sécrètent un cocktail de molécules, appelées effecteurs, qui induisent des cellules nourricières multinucléées spécialisées, appelées cellules géantes, essentielles au développement et à la reproduction du nématode. Les analyses du transcriptome ont révélé une reprogrammation majeure de l'expression des gènes pendant la formation de ces cellules géantes, associée à une régulation étroite de la division nucléaire, de la croissance cellulaire et des voies des hormones végétales. Récemment, il a été démontré que les nématodes à galles modulent un processus appelé épissage alternatif dans les cellules géantes de la plante modèle Arabidopsis. L'épissage alternatif permet à un ARN messager (ARNm) précurseur de générer non seulement un, mais deux ou plusieurs ARNm matures, donnant lieu à un ensemble de séquences d'ARNm provenant d'un seul gène parental. Cela se produit en réarrangeant les introns et/ou les exons. L'épissage alternatif contribue largement à la régulation de l'expression des gènes et à la diversité du protéome, en particulier lors de l'adaptation des plantes aux stress. Le projet MASH vise à mieux comprendre les réponses des plantes à l'infection par le nématode à galles en se concentrant sur le troisième légume le plus consommé au monde, la tomate. Nos objectifs sont (i) d'étudier la prévalence des changements d'épissage alternatif à l'échelle du génome pendant l'infection par le nématode à galles, (ii) de caractériser les effecteurs nucléaires conservés et sécrétés par les nématodes à galles qui modulent l'épissage alternatif, et (iii) d'identifier et de caractériser fonctionnellement les cibles végétales des effecteurs régulateurs de l'épissage et les gènes clés régulés par l'épissage alternatif. MASH est un projet multidisciplinaire incluant la bioinformatique, l’ARNomique et la phytopathologie. MASH devrait améliorer considérablement nos connaissances sur le rôle de l'épissage alternatif dans les réponses des plantes aux nématodes phytoparasites. La caractérisation des gènes de plantes cibles essentiels à l'infection par les nématodes à galles et l'identification de mutants/variants réduisant l'infection par ces nématodes, pourraient fournir des stratégies de contrôle innovantes contre ces ravageurs.