Décrypter les programmes génétiques des champignons causant les maladies des rouilles par la transcriptomique de leur cycle de vie – RustCyclomics

Les champignons de l’ordre des Pucciniales sont des agents phytopathogènes qui provoquent les maladies dites de rouille et ils constituent une menace sérieuse pour l'agriculture. Ces champignons biotrophes obligatoires présentent des caractéristiques biologiques uniques par rapport aux autres champignons. Notamment, ils alternent sur deux hôtes taxonomiquement non apparentés et forment cinq types de spores successivement sur une année avec une phase de dormance. Par rapport aux autres champignons, les Pucciniales présentent de grands génomes, avec de nombreux éléments répétés et un large nombre de gènes. Près de la moitié de ces gènes sont uniques à l'ordre des Pucciniales et sans fonction connue à ce jour. Le projet RustCyclomics repose sur l'observation concomitante du nombre conséquent de gènes de fonction inconnue dans cet ordre majeur de champignons menaçant l'agriculture et de la complexité d'un cycle de vie qui reste très largement inexploré. Notre hypothèse est que l'utilisation d'approches omiques de pointe aidera à décrypter leurs programmes génétiques. Le champignon Melampsora larici-populina infectant le peuplier et le mélèze est le modèle le plus avancé parmi les Pucciniales. Nous souhaitons explorer son cycle de vie par transcriptomique à haut débit en ciblant l'infection des deux hôtes, les reproductions asexuée et sexuée et la dormance. Une telle dissection permettra d'identifier des profils d'expression génique spécifiques à chaque stade et les éléments de régulation putatifs à travers une analyse des réseaux d’interaction. Nous souhaitons combiner ces résultats avec la modélisation structurale des protéines en utilisant les outils de prédiction les plus récents reposant sur l’intelligence artificielle. Ce projet permettra d'identifier les fonctions putatives de gènes inconnus, contribuant à une meilleure compréhension de la biologie des Pucciniales et de fournir de nouvelles cibles potentielles pour combattre les maladies de la rouille.