Quelle bactérie peut traverser les espèces et constituer une réelle menace pour la survie des plantes ?
Quelle bactérie biochimique puissante constitue une réelle menace pour la survie des plantes à fleurs ou autres ?
Des chercheurs du Centre John Innes révèlent des preuves de recherche soulignant la capacité d'une bactérie particulière à infecter les plantes et à propager des maladies à grande échelle, entre espèces.
La syringomycine, qu'est-ce que c'est ?
La syringomycine est une toxine produite par la bactérie Pseudomonas syringae (P. syringae) qui infecte les plantes. Elle affecte les membranes cellulaires en formant des canaux ioniques qui altèrent l'équilibre des ions essentiels tels que le calcium et le potassium. Ce mécanisme entraîne des symptômes de dégradation ou de jaunissement des tissus végétaux, ce qui aide la bactérie à proliférer et à supplanter les espèces microbiennes.
La forme cyclique inhabituelle de la toxine comprend une queue lipidique (composée de composés biologiques gras), qui lui permet de se lier aux membranes et de les endommager. C'est un fongicide connu pour être nocif pour certaines cellules de mammifères.
Les collègues de recherche du Dr Phil Carella ont examiné comment la syringomycine affectait les plantes à fleurs (également appelées angiospermes) et les plantes non fleuries. La syringomycine a induit une destruction considérable des tissus et déclenché l'expression de gènes associés au stress chez les plantes non fleuries, notamment les hépatiques et les fougères. Ces impacts se sont avérés plus importants chez les plantes non fleuries que chez les espèces fleuries.
Comprendre les interactions plantes-pathogènes
Cette étude a démontré la capacité du complexe d'espèces P. syringae à infecter des plantes appartenant à diverses lignées évolutives, notamment les hépatiques, les fougères et les angiospermes. Bien qu'ayant divergé d'un ancêtre commun il y a plus de 500 millions d'années, P. syringae bénéficie de caractéristiques préservées observées dans tout le monde végétal.
La sensibilité des plantes est principalement déterminée par les espaces intercellulaires dans les tissus photosynthétiques, ceux qui contiennent des chloroplastes, des structures spécialisées qui convertissent la lumière du soleil et le dioxyde de carbone en oxygène et en glucose (une réserve d'énergie métabolique cruciale). Les espaces intercellulaires servent de terrain de reproduction aux bactéries. Les résultats expérimentaux montrent que les mutants de Marchantia polymorpha dépourvus d'espaces intercellulaires sont plus résistants à P. syringae et à d'autres maladies, ce qui implique que ces structures jouent un rôle important dans la colonisation des agents pathogènes.
L'étude a révélé que la sensibilité à P. syringae varie selon la morphologie de la plante (thalle, fronde et feuille), le cycle biologique (terrestre ou partiellement aquatique) et la primauté des stades du cycle biologique (gamétophyte ou sporophyte). Cela démontre l'adaptabilité du pathogène et montre que ses stratégies de virulence ciblent les fonctions essentielles et conservées des plantes.
De futures recherches sur la manière dont les caractéristiques spécifiques à la lignée influencent la sensibilité pourraient aider la communauté scientifique à mieux comprendre les interactions entre les plantes et les agents pathogènes, en particulier chez les plantes présentant une grande diversité phylogénétique et écologique.
Référence de l'actualité : Une toxine nécrosante permet l'infection par Pseudomonas syringae chez des plantes divergentes sur le plan de l'évolution, décembre 2024.