Étude évolutive dévoile l’impact toxique de

La capacité des bactéries à transmettre des maladies dans le royaume végétal pourrait être beaucoup plus répandue que ce qui était précédemment envisagé, selon une nouvelle analyse.

Des chercheurs du John Innes Centre ont adopté une approche évolutive comparative, utilisant la diversité des bactéries Pseudomonas syringae, pour déterminer comment ce pathogène infecte des plantes éloignées sur le plan phylogénétique.

Dans le cadre d’expériences, l’équipe dirigée par le Dr Phil Carella a analysé la toxine syringomycine produite par les souches les plus infectieuses de P. syringae, en comparant son effet sur des plantes à fleurs et sans fleurs.

Les résultats ont révélé que la syringomycine était toxique pour les plantes sans fleurs (représentées dans cette étude par des espèces modèles de hépatiques et de fougères), provoquant la mort des tissus et l’activation de gènes liés au stress. Ces effets étaient d’autant plus marquants dans les plantes non fleuries par rapport à celles à fleurs, un constat surprenant étant donné que notre compréhension actuelle des interactions entre les bactéries pathogènes et les hôtes végétaux se concentre principalement sur les plantes à fleurs, qui incluent bon nombre de nos cultures majeures.

En mettant en avant des espèces non fleuries, cette étude, publiée dans la revue Cell Host and Microbe, contribue à un corpus de recherche croissant qui montre comment les pathogènes bactériens possèdent le potentiel de coloniser des plantes distantes sur le plan phylogénétique.

« Chacune des espèces végétales utilisées dans cette étude a une histoire de vie différente depuis qu’elles ont partagé un ancêtre commun il y a 500 millions d’années. Cependant, un seul groupe de pathogènes peut infecter chacune d’elles en utilisant un ensemble commun de facteurs de pathogénicité », a déclaré le Dr Carella.

Il a ajouté que « nos résultats démontrent que la virulence des pathogènes pourrait être plus générale à travers les plantes que ce que l’on croyait auparavant ». Les chercheurs émettent l’hypothèse que la virulence de P. syringae repose sur des processus fondamentaux partagés parmi le royaume végétal. Dans ce cas précis, la toxine syringomycine interfère probablement avec les membranes cellulaires des différentes plantes testées.

Bien que les plantes non fleuries soient souvent considérées comme moins évoluées que leurs homologues à fleurs, cette étude souligne l’importance d’une analyse exhaustive du monde végétal pour comprendre les mécanismes fondamentaux et les processus qui pourraient être appliqués à la défense des cultures alimentaires contre les maladies.

« Globalement, notre recherche montre que des plantes diverses peuvent offrir des connaissances utiles sur les interactions plante-pathogène en général, ce qui est précieux pour la recherche sur les maladies des cultures. Nous ne consommons pas de hépatiques, mais elles peuvent nous en apprendre beaucoup sur les mécanismes de virulence de pathogènes importants », remarque le Dr Carella.

Les prochaines étapes de cette recherche consisteront à explorer le rôle de la toxine dans la propagation des bactéries, ainsi que son interaction avec des protéines effectrices bactériennes pour provoquer la maladie. Une question de recherche intéressante à examiner est pourquoi certaines populations de P. syringae ne produisent pas la toxine. Le groupe élargira également la diversité des plantes utilisées dans les expériences pour rechercher celles résistantes aux pathogènes bactériens.

Une étude sur une toxine nécrosante permettant l’infection par Pseudomonas syringae à travers des plantes évolutivement divergentes paraît dans Cell Host and Microbe.