Copy number variation and transcriptional polymorphisms of Phytophthora sojae RXLR effector genes Avr1a and Avr3a.

Qutob, D., Tedman-Jones, J., Dong, S., Kuflu, K., Pham, H., Wang, Y., Dou, D., Kale, S.D., Arredondo, F.D., Tyler, B.M., et Gijzen, M. (2009). « Copy number variation and transcriptional polymorphisms of Phytophthora sojae RXLR effector genes Avr1a and Avr3a. », PLoS ONE, 4(4, Article No. e5066). doi : 10.1371/journal.pone.0005066  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’importance des duplications de segment et des variantes du nombre de copies comme sources de variation génétique et phénotypique est de plus en plus constatée chez une gamme d’organismes. Nous avons identifié les gènes d’avirulence Avr1a et Avr3a du Phytophthora sojae et avons étudié les variations que présente chacun de ces gènes quant au nombre de copies chez les diverses souches du P. sojae. Le locus Avr1a réunit en tandem quatre copies presque identiques d’un segment d’ADN de 5,2 kb. Deux copies codantes sont manquantes chez certaines souches du P. sojae, ce qui modifie la virulence de ces souches. Chez d’autres souches du P. sojae, des différences dans la transcription du gène Avr1a accroissent la virulence de ces souches. Dans le cas du gène Avr3a, une ou quatre copies sont présentes, selon les souches du P. sojae. Chez les souches à copies multiples, le gène Avr3a se trouve à l’intérieur d’une duplication de segment de 10,8 kb qui inclut quatre autres gènes. Le gène Avr3a présente en outre des différences de transcription selon les souches du P. sojae, dont la virulence est ainsi modifiée. Pour déterminer l’étendue de la duplication existant parmi la superfamille de protéines secrétées, incluant les protéines Avr1a et Avr3a, nous avons comparé les gènes codant les effecteurs RXLR prédits dans les génomes du P. sojae et du P. ramorum, en comptant les correspondances entre fichiers traces obtenus par séquençage à l’aveugle de l’ensemble de ces génomes. Nous avons ainsi constaté que les gènes codant ces effecteurs sont généralement présents à l’état de copies multiples quasi identiques dans le génome des oomycètes. Nous avançons que les copies multiples des gènes codant certains effecteurs RXLR pourraient contribuer au degré d’adaptation du pathogène. Cependant, si le système immunitaire des végétaux reconnaît ces effecteurs, il en résulte une sélection des souches du pathogène chez lesquelles certaines copies sont manquantes ou chez lesquelles la transcription de certaines copies est silencée.

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