Séminaire IJPB/ SPS Dr David Cannella
Rôle des enzymes d’oxydo-réduction des glucides dans les interactions plante–pathogène : avancées récentes - Mardi 30 juin 2026 11h00, INRAE, Versailles
Au cours de l’évolution, les plantes ont développé des mécanismes sophistiqués leur permettant de détecter les menaces. La reconnaissance des motifs moléculaires associés aux agents pathogènes (Pathogen-Associated Molecular Patterns, PAMPs) leur permet notamment d’identifier les agresseur en détectant les molécules qu’ils produisent ou les structures qu’ils présentent. Au cours des dernières décennies, les recherches se sont concentrées sur la perception de fragments de paroi cellulaire dérivés des plantes, un événement caractéristique des attaques de pathogènes.
Plusieurs champignons possèdent des enzymes d’oxydo-réduction agissant comme des oxydases de poly- ou d’oligosaccharides, qui constituent à la fois des facteurs de virulence et des composants essentiels de leur arsenal enzymatique destiné à dégrader la paroi cellulaire végétale. Dans mon groupe de recherche, nous étudions leur implication dans différents systèmes plante–pathogène. Par exemple, Botrytis cinerea présente plusieurs monooxygénases des polysaccharides lytiques (LPMO, Lytic Polysaccharide Monooxygenases) dont l’expression est augmentée lors de l’infection par arabidopsis.
Lorsqu’elles dégradent la paroi cellulaire végétale, les LPMO génèrent un mélange de cellodextrines natives et oxydées (COS, Cellooligosaccharides). Il a été démontré que ces molécules déclenchent efficacement les réponses immunitaires des plantes jusqu’à des niveaux mesurables de protection, sans activer la voie classique de signalisation impliquant les espèces réactives de l’oxygène (ROS). Une protection efficace des plantes a également été obtenue grâce à des traitements utilisant uniquement les COS oxydés.
Par ailleurs, en collaboration avec F. Sabbadin, Université de York, nous avons rapporté la caractérisation fonctionnelle d’un groupe de protéines de type "berberine bridge enzyme" (BBE) chez Phytophthora infestans ainsi que leur rôle dans l’infection des plantes. Nous avons montré que les gènes codant ces enzymes sont surexprimés au cours des premières étapes de l’infection et que les enzymes sécrétées oxydent spécifiquement des fragments de pectine, le polysaccharide chargé le plus abondant de la paroi cellulaire végétale.
Nous avons également démontré que ces enzymes oxydent préférentiellement les fragments de pectine de plus grande taille. Contrairement aux oligosaccharides oxydés issus de la cellulose, ces fragments échappent à la détection par la plante et ne parviennent pas à déclencher la signalisation ROS. Associés à la diminution de l’infection observée après l’inactivation des gènes codant les BBE, ces résultats suggèrent fortement que cette classe d’enzymes joue un rôle clé dans la pénétration et la colonisation de l’hôte.
L’identification des différents composants des oligosaccharides dérivés de la paroi cellulaire susceptibles de participer à la capacité de se camoufler du système immunitaire ou à la signalisation permettra de concevoir des vaccins végétaux fonctionnels, éventuellement adaptés à des pathogènes spécifiques, en vue d’applications futures au champ. Dans cette perspective, le projet européen ZELDA vise à concevoir une nouvelle génération d’éliciteurs végétaux combinant différents composants de la paroi cellulaire des plantes. Ces composés seront évalués sur plusieurs cultures, aussi bien en laboratoire que lors d’essais en champ.
Séminaire en anglais
David Cannella, CPBL group, Bioengineering group, Université libre de Bruxelles -ULB
Invitation: Massimiliano Corso, équipe "Graine - Développement, Régulation et Métabolisme" SEED-DREAM
Séminaire relatif à la recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.
Plusieurs champignons possèdent des enzymes d’oxydo-réduction agissant comme des oxydases de poly- ou d’oligosaccharides, qui constituent à la fois des facteurs de virulence et des composants essentiels de leur arsenal enzymatique destiné à dégrader la paroi cellulaire végétale. Dans mon groupe de recherche, nous étudions leur implication dans différents systèmes plante–pathogène. Par exemple, Botrytis cinerea présente plusieurs monooxygénases des polysaccharides lytiques (LPMO, Lytic Polysaccharide Monooxygenases) dont l’expression est augmentée lors de l’infection par arabidopsis.
Lorsqu’elles dégradent la paroi cellulaire végétale, les LPMO génèrent un mélange de cellodextrines natives et oxydées (COS, Cellooligosaccharides). Il a été démontré que ces molécules déclenchent efficacement les réponses immunitaires des plantes jusqu’à des niveaux mesurables de protection, sans activer la voie classique de signalisation impliquant les espèces réactives de l’oxygène (ROS). Une protection efficace des plantes a également été obtenue grâce à des traitements utilisant uniquement les COS oxydés.
Par ailleurs, en collaboration avec F. Sabbadin, Université de York, nous avons rapporté la caractérisation fonctionnelle d’un groupe de protéines de type "berberine bridge enzyme" (BBE) chez Phytophthora infestans ainsi que leur rôle dans l’infection des plantes. Nous avons montré que les gènes codant ces enzymes sont surexprimés au cours des premières étapes de l’infection et que les enzymes sécrétées oxydent spécifiquement des fragments de pectine, le polysaccharide chargé le plus abondant de la paroi cellulaire végétale.
Nous avons également démontré que ces enzymes oxydent préférentiellement les fragments de pectine de plus grande taille. Contrairement aux oligosaccharides oxydés issus de la cellulose, ces fragments échappent à la détection par la plante et ne parviennent pas à déclencher la signalisation ROS. Associés à la diminution de l’infection observée après l’inactivation des gènes codant les BBE, ces résultats suggèrent fortement que cette classe d’enzymes joue un rôle clé dans la pénétration et la colonisation de l’hôte.
L’identification des différents composants des oligosaccharides dérivés de la paroi cellulaire susceptibles de participer à la capacité de se camoufler du système immunitaire ou à la signalisation permettra de concevoir des vaccins végétaux fonctionnels, éventuellement adaptés à des pathogènes spécifiques, en vue d’applications futures au champ. Dans cette perspective, le projet européen ZELDA vise à concevoir une nouvelle génération d’éliciteurs végétaux combinant différents composants de la paroi cellulaire des plantes. Ces composés seront évalués sur plusieurs cultures, aussi bien en laboratoire que lors d’essais en champ.
Séminaire en anglais
David Cannella, CPBL group, Bioengineering group, Université libre de Bruxelles -ULB
Invitation: Massimiliano Corso, équipe "Graine - Développement, Régulation et Métabolisme" SEED-DREAM
Séminaire relatif à la recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.
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