Comparative genomics reveals insight into virulence strategies of plant pathogenic Oomycetes.

Adhikari, B.N., Hamilton, J.P., Zerillo, M.M., Tisserat, N.A., Lévesque, C.A., et Buell, C.R. (2013). « Comparative genomics reveals insight into virulence strategies of plant pathogenic Oomycetes. », PLoS ONE, 8(10), p. e75072. doi : 10.1371/journal.pone.0075072  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le règne des Straménopiles réunit les diatomées, les algues brunes et les oomycètes. Les oomycètes phytopathogènes, qui comprennent les genres Phytophthora et Pythium ainsi que les agents de certains mildious, peuvent provoquer des maladies dévastatrices chez une vaste gamme d’espèces végétales et ont des répercussions importantes sur l’agriculture. Nous présentons ici les résultats d’analyses comparatives portant sur les génomes de 13 espèces de straménopiles, dont 11 espèces d’oomycètes phytopathogènes, et visant à établir si des caractères communs peuvent expliquer le mode de vie pathogène de ces organismes. Nous présentons les résultats du séquençage, de l’assemblage et de l’annotation de six génomes du genre Pythium et comparons ces résultats avec ceux obtenus dans le cas d’autres straménopiles, y compris des diatomées photosynthétiques et d’autres oomycètes phytopathogènes, dont l’Hyaloperonospora arabidopsidis, le Pythium ultimum var. ultimum et trois espèces du genre Phytophthora. Les caractères nouveaux que comportent les génomes des oomycètes comprennent une expansion des gènes codant les effecteurs sécrétés et les enzymes de dégradation de la paroi cellulaire végétale, chez le genre Phytophthora, et une surreprésentation des gènes intervenant dans la dégradation protéolytique et la transduction de signal, chez le genre Pythium. Nous avons constaté l’absence complète d’effecteurs RxLR classiques dans les sept génomes de Pythium étudiés et une réduction globale des familles de gènes associées à la pathogenèse chez l’H. arabidopsidis. Des analyses comparatives ont révélé que les gènes codant des enzymes intervenant dans le métabolisme des glucides étaient moins nombreux chez les Pythium et chez l’H. arabidopsidis que chez les Phytophthora; il semble donc que les mécanismes de virulence varient parmi les diverses espèces d’oomycètes phytopathogènes. Les caractères communs aux oomycètes et aux diatomées révèlent que ces deux groupes utilisent les mêmes mécanismes de signalisation et de transport intracellulaires. Nos résultats montrent bien l’utilité d’analyses génomiques comparatives pour l’étude de l’évolution des mécanismes de pathogenèse et de survie chez les oomycètes. Cette analyse comparative des génomes de sept espèces de Pythium, d’oomycètes étroitement apparentés (Phytophthora spp. et H. arabidopsidis) et de diatomées à parenté plus éloignée fournit une perspective nouvelle sur les gènes responsables de la virulence.

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