Caractérisation de deux gènes d'arabidopsis thaliana possédant des similarités de séquence avec le gène NDR1 d'arabidopsis et de gène HIN1 du tabac

Characterization of two genes from arabidopsis thaliana sharing sequence similarities with the NDR1 gene from arabidopsis and the HIN1 gene from tobacco

• Auteur / Autrice : Anne Varet
• Direction : Dierk Scheel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées. Phytopathologie, zoologie agricole, protection culture et forêt
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Institut national agronomique Paris-Grignon (1971-2006)

Mots clés

Mots clés libres

Relation gène pour gène

Bactérie

Résistance

Protéine membranaire

Eliciteur

Résumé

Le gène NDR1 est requis pour la résistance à P. S. Pv. Tomato DC3000 exprimant avrB, avrRpm1, avrRpt2 ou avrPphB et à certaines souches de Peronospora parasitica chez Arabidapsis. L'expression de NDR1 est induite par la bactérie Pseudomonas syringae et la proteine NDR1 partage des similarités de séquences avec le produit du gène HIN1 du tabac. L'expression du gène HIN1 est induite par les harpines et des bactéries élicitant la réaction d'hypersensibilité chez le Tabac. Les fonctions biochimiques de NDR1 et HIN1 restent à déterminer. Des recherches dans les banques de données révèlent qu'il existe chez Arabidopsis une large famille de gènes présentant des similarités de séquences avec NDR1 et HIN1 (gènes NHLs pour NDR1/HIN1-like). Dans ce travail, nous avons caractérisé deux de ces gènes, NHL3 et NHL25, dont l'expression est induite lors d'interactions incompatibles impliquant la bactérie Pseudomonas syringue pv. Tomato DC3000 et l'écotype Columbia d'Arabidopsis thaliana. L'analyse de leur profil d'expression chez des mutants d'Arabidopsis affectés dans certaines réponses de défense, a mis en évidence que les deux voies de transduction conduisant à l'accumulation de leurs transcrits suite à la reconnaisance d'un éliciteur bactérien sont probablément nouvelles. L'expression de NHL25 est induite par des éliciteurs race-spécifiques et par l'éliciteur race-non-spécifique NPP1, qui provoque l'apparition de nécroses semblabes à la réaction d'hypersensibilité chez Arabidopsis. Ainsi, nous avons proposé que le gène NHL25 soit considéré comme un marqueur de la mort cellulaire. L'accumulation des transcripts de NHL3 semble être réprimée par un suppresseur secrété par la bactérie Pseudomonas syringae pv. Tomato DC3000 via le système de sécrétion de type III. D'autre part, la surexpression de NHL3 dans des plantes d'Arabidapsis a révélé l'existence d'une corrélation stricte entre l'élévation des niveaux de transcrits de NHL3 et l'augmentation de la résistance à Pseudomonas syringae pv. Tomato DC3000, et nous avons montré que NHL3 est une protéine membranaire glycosylée. L'ensemble de ces résultats indique que NHL3 contribue à la résistance aux bactéries chez Arabidopsis. En conclusion, ce travail a révélé des rôles distincts pour les gènes NHL3 et NHL25 dans les réponses de défense chez Arabidopsis.