Recherche de gènes fongiques codant des facteurs de transcription liés à l'établissement de la symbiose mycorhizienne à arbuscules : identification et caractérisation du gène GintSTE de Glomus intraradices

Fungal genes encoding transcription factors involved in the establishment of arbuscular mycorrhizal symbiosis : identification and characterization of the gene GintSTE in Glomus intraradices

• Auteur / Autrice : Marie Tollot
• Direction : Vivienne Gianinazzi-Pearson, Pascale Seddas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie. Biologie moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glomus (champignons)

Mycorhizes

Transcription génétique

Résumé

GintSTE, le premier facteur de transcription (FT) de type STE12 identifié chez un champignon mycorhizogène à arbuscules (MA) (Glomus intraradices), est proche des FT STE12 de champignons filamenteux et serait conservé au sein des Gloméromycètes. GintSTE est induit au cours de la germination des spores et dans les structures fongiques extraradiculaires pendant l'étape de pénétration des racines des plantes hôtes. GintSTE restaure la croissance invasive d’un mutant ste12Δ de levure ainsi que la pénétration dans les tissus végétaux d’un mutant clste12Δ du champignon phytopathogène hémibiotrophe Colletotrichum lindemuthianum, indiquant une possible conservation des mécanismes de colonisation des tissus végétaux chez les champignons symbiotiques et pathogènes. GintSTE pourrait donc être impliqué dans le contrôle de la morphogenèse symbiotique précoce des champignons MA, et en particulier dans l’étape de pénétration dans les tissus racinaires à partir des appressoria. Des séquences cibles de GintSTE chez G. Intraradices ont été identifiées par simple hybride inversé. Elles contiennent des éléments régulateurs proches de ceux reconnus par STE12 chez la levure (PRE, Pheromone Responsive Element), capables d’interagir avec une protéine GintSTE recombinante in vitro. La disposition des sites de type PRE indique que GintSTE pourrait réguler simultanément l’expression de plusieurs gènes via des modules de régulation distaux de types « enhancers ». Certains homologues de gènes régulés par STE12 chez la levure, et impliqués dans la synthèse de paroi et de membrane ainsi que la morphogenèse ou la réponse au stress, pourraient être des cibles de GintSTE.

The transcription factor GintSTE, the first STE12 homologue to be identified in a mycorrhizal fungus (Glomus intraradices), is similar to other STE12 proteins from filamentous fungi and seems to be conserved among the Glomeromycota. GintSTE is induced during spore germination and its expression increases in extraradical fungal structures upon penetration of the rhizodermis. Moreover, GintSTE can restore invasive growth of an ste12Δ yeast mutant as well as penetration of host tissues by a clste12Δ mutant of the hemibiotrophic plant pathogen Colletotrichum lindemuthianum, suggesting that symbiotic and pathogenic fungi may share common determinants for invasion of plant tissues. GintSTE could thus be involved in the control of the early symbiotic morphogenesis and in particular in the process of penetration of plant tissues by AM fungi. Sequences targeted by GintSTE have been identified from reverse one-hybrid yeast experiments. They contain regulating elements closely related to those recognized by STE12 in yeast (PRE, Pheromone Responsive Element) which are able to interact with a recombinant GintSTE protein in vitro. The organization of PRE sites indicate that GintSTE may simultaneously regulate the expression of distinct genes by interacting with distal regulating modules of enhancer type. Homologues of the yeast STE12-regulated genes involved in plasma membrane and cell wall synthesis, morphogenesis control or stress responses could be regulated by GintSTE in G. Intraradices.