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Interaction plantes-microorganismes > Facteurs de virulence > Flashcards

Facteurs de virulence Flashcards

1
Q

Comment les pathogènes attaquent-ils les plantes? (5)

A 
1-Régulation des hormones de croissances
2-Les forces mécaniques
3-Enzymes de dégradation de la paroi
4-Toxines
5-Utilisation des ouvertures naturelles des plantes
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Q

Dans le cas de tumeurs de plantes, quelles sont les 3 hormones qui vont être synthétisées? Quel rôle joue chacune d’entre elles?

A
  • Auxine : supprime la réponse immunitaire de la plante en favorisant son développement
  • Cytokinines : induit la division cellulaire
  • Opine : source de carbone pour la bactérie
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3
Q

Nommer les parties du plasmide Ti. (5)

A
  • RB (bordure droite) et LB (bordure gauche)
  • T-DNA / ADN de transfert (où il y a les hormones de synthèse)
  • Gène de catabolisme de l’opine
  • Gène de réplication
  • Région Vir avec tous les facteurs de virulence
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4
Q

Quel est le nom de la protéine qui va être produite par la plante lors d’une blessure et qui est importante pour la virulence d’Agrobacterium?

A

Acétosyringone

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5
Q

Résumer les étapes de la formation de tumeurs via un plasmide Ti. (8 étapes : attention, réponse longue)

A
  1. Blessure qui va engendrer la production d’acétosyringone
  2. VirA va être autophosphorylée et phosphoryler à son tour VirG
  3. VirG va activer les autres gènes de virulence du plasmide
  4. VirD va reconnaître les régions RB et LB qui bordent l’ADN de transfert et le libérer
  5. VirE reconnait et se lie à l’ADN de transfert
  6. VirB agit comme pont entre le pathogène et le cytoplasme
  7. Certains récepteurs cytoplasmiques vont reconnaître des domaines de VirE et l’expédier dans le noyau
  8. Intégration au hasard de l’ADN de transfert dans le génome
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6
Q

Nommer le rôle des protéines de virulence VirA, VirB, Vir D, Vir E et Vir G

A
  • VirA : reconnait l’acétosyringole issu d’une blessure et va activer VirG
  • VirG : induit l’expression des autres protéines de virulence
  • Vir D : libère l’ADNt
  • Vir E : se lie à l’ADNt
  • Vir B : pont entre le pathogène et le cytoplasme
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7
Q

Comment peut-on utiliser le mécanisme d’induction de tumeurs d’Agrobacterium tumefaciens pour avantager les plantes?

A

Changer la séquence d’ADN de transfert pour des gènes bénéfiques pour la plante

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8
Q

Vrai ou faux.

La flagelline est très importante pour le pouvoir pathogène de la bactérie.

A

Vrai

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9
Q

Quel est le récepteur qui reconnait la flagelline chez la plante?

A

FLS2 (flagelline sensitive 2)

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10
Q

Que fait la reconnaissance de la flagelline par FLS2 chez la plante?

A

Induit l’immunité

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11
Q

Comment modifie-t-on l’ADN de transfert d’Agrobacterium tumefaciens pour modifier le génome d’une plante?

A

On insère un ADN de transfert ayant:

  • Promoteur 35S (ou autre)
  • ADNc
  • Ter (terminaison)
  • ATB r (cassette de résistance à un antibiotique. elle comprend aussi un promoteur et une terminaison)
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12
Q

Vrai ou faux.

Le choix du promoteur dans l’ADN de transfert pour modifier le génome d’une plante importe peu.

A

Faux, c’est très important

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13
Q

Quels sont les types de promoteurs pour les plasmides à intégrer chez les plantes? (3)

A
  • Constitutif
  • Inductible
  • Tissus spécifique
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14
Q

Que fait un promoteur constitutif au niveau de la plante? + ex.

A

Permet d’exprimer le gène partout au niveau de la plante et tout le temps

ex: ATB r

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15
Q

Que fait un promoteur inductible au niveau de la plante?

A

Activé par un certain composé (inducteur) dans le milieu

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16
Q

Que fait un promoteur tissus spécifique au niveau de la plante? + ex.

A

Activé seulement dans un type de tissus

ex: fleur de la plante

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17
Q

Vrai ou faux.

Le gène de résistance à un antibiotique doit être régulé par un promoteur constitutif.

A

Vrai

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18
Q

Pouquoi peut-on créer des mutation chez la plante grâce à l’ADN de transfert du plasmide d’Agrobacterium tumefaciens?

A

Car on insère l’ADNt quelque part dans le génome de la plante

et cette partie va être affectée (compromet son expression)

donc mutations possibles

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19
Q

Quelles sont les étapes générales de la transformation et regénération d’une plante transgénique? (6)

A
  1. Feuille + bactérie contenant le plasmide d’intérêt (Co-culture)
  2. Milieu de sélection
  3. Callogénèse + ATB
  4. Regénération de bourgeons + ATB
  5. Élongation de bourgeons + ATb
  6. Plante transgénique
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20
Q

Comment s’assure-t-on que le changement de phénotype observé chez la plante trangénique est dû à l’ADNt et non à l’endroit où il s’est inséré.

A

Si le phénotype observable est présent chez plus d’une plante (reproductible), c’est dû à l’ADNt

(Les chances que l’ADNt s’insère au même endroit deux fois sont presqu’égales à 0)

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21
Q

À quoi peut servir l’expression transitoire de gènes?

A

À déterminer l’utilité de différents gènes

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22
Q

Comment crée-t-on une mutation chez la plante par PCR? (6)

A
  1. Trouver le codon qui code pour l’aa à changer
  2. Avoir 4 amorces (la mutation est sur une des amorces)
    - 2 amorces pour les extrémités de l’ADN (P3, P4)
    - 2 amorces qui comprennent le codon ciblé (P1, P2)
  3. PCR P3+P1 (gauche ADN + codon)
  4. PCR P2+P4 (codon + droite ADN)
  5. 2 fragments générés s’apparient par région complémentaire (région comprise entre P1 et P2)
  6. PCR P3+P4 (Génération du brin d’ADN muté complet)
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23
Q

Qu’est-ce que la GFP et dans quel contexte l’utilie-t-on?

A

Green fluorescent protein

Localisation cellulaire d’une protéine d’intérêt (GFP couplé à la protéine)

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24
Q

Comment fusionne-t-on une protéine à la GFP?

A

Dans l’ADNt, on a le promoteur, la protéine SANS CODON STOP, la GFP et le codon stop.

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25
Q

Comment détermine-t-on si deux protéines forment un complexe à l’aide du plasmide d’Agrobactrium tumefaciens (Ti) (étapes générales)? (5)

A
  1. Production de 2 bactéries ayant les gènes de protéines ciblées associées à deux tags différents (1 chaque)
  2. Infection d’une feuille (seringue)
  3. Broyer la feuille (extrait protéique natif)
  4. Co-immunoprécipitation avec anti-tag 1 (ou 2) (colonne)
  5. 2 western blots (un avec anti-tag1 et l’autre avec anti tag2)
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26
Q

Expliquez les étapes du processus d’infection d’une feuille de riz par une spore de M. grisea? (5)

A
  1. Migration du glycérol de la conidie vers l’apresorium
  2. Conentration glycerol 4mM = hypertonique = entrée d’eau = gonflement = apresorium dûr
  3. Synthèse de mélanine par l’apresorium (empêche sortie d’eau)
  4. Synthèse de l’hydrophobine = augmentation de l’attachement à la feuille
  5. Dûreté apresorium = percer la feuille = infection
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27
Q

Qu’est-ce qui est essentiel à la synthèse d’hydrophobine pour M. grisea?

A

MAPK1 (protéine kinase)

28
Q

Comment crée-t-on un mutant qui n’exprime plus l’hydrophobine (M. grisea)? (8)

A
  1. On coupe au milieu du gène de l’hydrophobine
  2. On insère une cassette de résistance à l’antibiotique dans la coupure
  3. On re-lie les parties ensemble
  4. On expose Agrobacterium tumefaciens (avec plasmide modifié) aux spores de M. grisea
  5. L’ADNt comprenant le gène modifié s’insère dans le noyau de M. grisea
  6. L’ADNt va s’intégrer au génome de M. grisea (à cause de réplications)
  7. Pour confirmer qu’on a juste une mutation, on fait un mutant révertant (retour au wild type)
29
Q

Quelles sont les enzymes utilisées par les agents pathogène pour briser les barrières cellulaires/paroi des plantes? (primaire et secondaire)

A

Cutinase

Enzymes pectinolytique

les cellulases

30
Q

Comment fonctionne la cutinase? (4)

A
  1. le spore se pose sur la feuille
  2. la cutinase dégrade les première molécule de cutine qui compose la cuticule
  3. Augmentation de la production de cutinase
  4. la dégradation du cuticule accélère jusqu’à l’atteinte de la paroi cellulaire.
31
Q

Une fois qu’un pathogène a atteint la paroi cellulaire après avoir dégradé le cuticule, quelle enzyme sécrète-t-il et que fait elle (mode d’action)?

A

Polygalacturonases (pectinase)

Se sont des hydrolase qui clivent les liaison alpha-1,4 entre l’acide galacturoniques en fixant une molécule d’eau

32
Q

Quelles sont les conséquences de la pénétration d’un pathogène suite à la digestion de la pectine? (4)

A
  • L’établissement d’une relation trophique
  • L’introduction de nécroses par les parasites nécrotrophes
  • Induction de mécanismes de résistances
  • Formation de gels pectiques par la production d’endo-polygalaturonases
33
Q

Quel est le mécanisme qui mène à la pourriture humide (4)

A
  1. Production de polygalacturonase
  2. pectine devient oligopectine
  3. La polygalacturonase dégrade les oligopectine en monomère
  4. Le pathogène se nourrit des monomères = maladie pourriture humide

Ex: Erwinia carotovora

34
Q

Comment se fait l’introduction de nécroses par les parasites nécrotrophes?

A

L’action de la polygalacturonase et la pectine lyase permet au pathogène de tuer les cellules hôte en avant du front d’avancement de hyphes (ou des cellules bactériennes)

Ex: Botrytis fabae

35
Q

Qu’est-ce que l’induction de mécanismes de résistance? (lié à la polygalacturonase)

A

Déclenchement de réactions de défense grâce à la libération d’oligosaccharides sous l’action des pectinases sur les parois d’une cellule hôte.

36
Q

Que fait la formation de gels pectiques par la production d’endo-polygalaturonases et quelle sorte de pathogène fait cela?

A

Altère la conduction de la sève par les vaisseaux
(bouche les vaisseaux conducteurs)

Pathogènes vasculaires

37
Q

Quel est le mécanisme de résistance de la plante déclenché suite à l’action d’un pathogène utilisant la polygalacturonase?

A
  1. Polygalaturonase dégrade les oligopectines en monomères
  2. Plante produit un groupe d’enzyme PGIP (polygalaturonase inhibitor protein)
  3. Enrichissement en oligomères à ‘endroit de l’infection
  4. Récepteur membranaire de la plante va reconnaitre les oligomères
  5. Activation de l’immunité
38
Q

Qu’est-ce que les pathogènes vasculaires infectent dans la plante?

A

Le système vasculaire

39
Q

Que cible l’action des pathogènes sur les parois secondaires des plantes?

A

Les cellulases

ex: arbres (bois)

40
Q

Donnez un exemple de pathogène agissant sur la paroi secondaire.

A

Pourriture brune

Dégrade la cellulose en faisant la lignine

41
Q

Qu’est-ce qu’une phytotoxine?

A

Molécules toxiques pour les plantes, produites par les microorganismes.

42
Q

Qu’est-ce qu’une vivotoxine?

A

Molécules caractérisées chimiquement, qui sont spécifiquement produites par un parasite au contact d’une plante infectée

43
Q

Qu’est-ce qu’une pathotoxine?

A

Molécules:

  • Produite in vitro
  • Induisant tous les symptômes de la maladie chez un hôte sensible
  • Montrant la même spécificité d’action à l’égard des plantes-hôtes que le pathogène
  • Dont la production par une souche microbienne est strictement corrélée au pouvoir pathogène de cette souche
44
Q

Qu’est-ce que la coronatine?

A

Toxine produite par Pseudomonas syringae DC3000

45
Q

Qu’est-ce que la thaxtomine?

A

Toxine produite par Streptomyces scabei

46
Q

Coronatine

A

Coronatine

47
Q

Quel est le mécanisme d’infection de P. syringae DC3000 (avec coronatine) (jasmonate)? (4)

A
  1. P. syringae DC3000 infecte la plante
  2. Plante active la voie de l’acide salicylique.
  3. P. syringae DC3000 produit la coronatine
  4. Plante active la voie des jasmonates (inhibe celle de l’acide salicylique)

Infection favorisée!

48
Q

Qu’est-ce que la voie des jasmonates (immunité des plantes)?

A

Voie de l’immunité contre les nécrotrophes

n’induit pas la mort cellulaire

49
Q

Qu’est-ce que la voie de l’acide salicylique (immunité des plantes)?

A

Voie de l’immunité contre les biotrophes et hémibiotrophes

induit la mort cellulaire

50
Q

Quelle est la relation entre les molécules de jasmonate et de coronatine?

A

Elles ont une structure similaire

Peuvent toutes deux activer la voie des jasmonates de la plante

51
Q

Quels sont les deux effets que la coronatine peut avoir sur l’immunité de la plante?

A
  1. Inhibe la voie de l’acide salicylique par l’activation de la voie des jasmonates
  2. Contrôle de l’ouverture ou fermeture des stomates (jasmonates ont un effet direct ou indirect là-dessus)

Tout ça grâce à la structure similiare de la coronatine et des jasmonates

52
Q

Quel est le mécanisme utilisant la coronatine contre l’immunité de la plante (stomates)? ()

A
  1. Pathogène se pose sur la plante
  2. Plante le reconnaît et utilise de l’acide abcissique (ABA) (fermeture des stomates en 1h)
  3. Bactérie sécrète coronatine
  4. Coronatine va inhiber la fermeture des stomates
53
Q

Qu’est-ce que Coi1?

A

Coronatine insensitive 1

Récepteur des jasmonates/coronatine

Celui-ci induit la signalisation et la réponse médiée par les jasmonates

54
Q

Quel est le nom de la maladie causée par la thaxtomine?

A

Gâle commune

55
Q

Quel type de toxine est la thaxtomine?

A

Pathotoxine

56
Q

Quelles sont les ouvertures naturelles de plantes principales utilisées par les pathogènes? (3)

A
  • Stomates
  • Hydathodes
  • Lenticelles
57
Q

À quoi sert le bleu de trypan quand on l’utilise sur une plante infectée?

A
  • Visualiser le pathogène (champignon)

- Visualiser la mort cellulaire

58
Q

Donnez un exemple de pathogène utilisant les stomates pour infecter.

A

Botrytis cinerea

59
Q

Qu’est-ce que l’haustorium (haustoria)?

A

Partie du pathogène qui va s’invaginer dans la cellule végétale pour aller chercher des métabolites (pour se développer)

60
Q

Quel est le premier et le seul gène qui est nécessaire à la présence d’agents pathogènes chez la plante?

A

Gène FOW

ex:
- Fusarium oxysporium
- Magnaporthe grisea
- Verticllium

61
Q

Donnez des caractéristiques de Magnaporthe grisea. (4)

A
  • Champignon
  • Infecte les céréales (riz)
  • Pathogène des racines et foliaire
    (va infecter dans les vaisseaux pour se rendre aux feuilles)
  • Peut rester dans le sol pendant des années
62
Q

Quel gène est responsable de la présence de Fusarium dans les vaisseaux conducteurs?

A

FOW

63
Q

Comment peut-on mettre en évidence une infection systémique?

A

On le met quelque part et on regarde s’il y a une réponse immunitaire à d’autres endroits

64
Q

Quels sont les 2 principaux phytopathogènes qui utilisent les ouvertures des plantes qui faut se rappeler?

A
  • Botrytis cinerea

- Pseudomonas syringe

65
Q

Qu’est-ce qu’est une relation trophique?

A

Relation entre une plante et son microorganisme, interactions entre eux

Interaction plantes-microorganismes (4 decks)

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