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Interactions Arbres Micro-organismes (Nancy)

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Most widely held works by Interactions Arbres Micro-organismes (Nancy)
Bacterial-fungal interactions in wood decay : from wood physicochemical properties to taxonomic and functional diversity of Phanerochaete chrysosporium-associated bacterial communities by Vincent Hervé( )

1 edition published in 2014 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Dans les écosystèmes forestiers, la décomposition du bois est un processus majeur, notamment impliqué dans le cycle du carbone et des nutriments. Les champignons basidiomycètes saprotrophes, incluant les pourritures blanches, sont les principaux agents de cette décomposition dans les forêts tempérées. Bien que peu étudiées, des communautés bactériennes sont également présentes dans le bois en décomposition et cohabitent avec ces communautés fongiques. L'impact des interactions bactéries-champignons sur le fonctionnement d'une niche écologique a été décrit dans de nombreux environnements. Cependant, leur rôle dans le processus de décomposition du bois n'a été que très peu investigué. A partir d'expériences en microcosme et en utilisant une approche non cultivable, il a été démontré que la présence du champignon Phanerochaete chrysosporium influençait significativement la structure et la diversité des communautés bactériennes associées au processus de décomposition du hêtre (Fagus sylvatica). Par une approche cultivable, cet effet mycosphère a été confirmé, se traduisant par une augmentation de la densité des communautés bactériennes en présence du champignon ainsi que par une modification de la diversité fonctionnelle de ces communautés. Enfin, une approche polyphasique a été développée, combinant l'analyse des propriétés physico-chimiques du bois et des activités enzymatiques extracellulaires. Les résultats de cette expérience ont révélé que l'association de P. chrysosporium avec une communauté bactérienne issue de la mycosphère de ce dernier aboutissait à une dégradation plus importante du matériau bois par rapport à la dégradation par le champignon seul, démontrant pour la première fois des interactions bactéries-champignons synergiques dans le bois en décomposition
Characterization of the ferredoxin/thioredoxin system and its targets in Physcomitrella patens by Desirée Gütle( )

1 edition published in 2017 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Redox regulation is an ancient mechanism present in biological organisms and is involved in diverse cellular pathways. In particular in photosynthetic organisms it is responsible for fast adaption mechanisms to a constantly changing environment. In chloroplasts the ferredoxin/thioredoxin system represents the main redox regulatory cascade which links the activity of several plastid enzymes to the energy source, light. A central role in this system is played by the heterodimeric ferredoxin-thioredoxin reductase (FTR), which gains electrons from the photo-reduced ferredoxin and transfers those further on via reduction to plastidal thioredoxins. Those proteins in turn reduce their target enzymes and require therefore the availability of redox sensitive cysteine pairs whose reduction results in an inactivation/activation switch of the targets. So far no viable plants could be obtained in complete absence of this redox regulation system. In this thesis single sections of the system were explored in the model plant Physcomitrella patens. Through gene manipulation the influence of the FTR enzyme on plant growth and development was analysed. In order to impact on the function of the reductase, firstly single nucleotide exchange of the catalytic cysteines was performed and later on the gene was completely deleted. Surprisingly, no significant effect could be observed on the viability and development of mutant lines compared to WT plants. Furthermore we found that P. patens possesses in contrast to seed plants additional thioredoxins which are functional for reduction of FTR target enzymes but are most likely not supplied with electrons by this reductase. Thus a possible rescue scenario independent of FTR could be assumed for P. patens and also by other redox regulation systems present in chloroplasts. Two of the FTR target enzymes, fructose-1,6-bisphosphatase and sedoheptulose-1,7-bisphosphatase, are functional in the regeneration phase of the Calvin-Benson cycle and share similar characteristics in regulation and catalysis. By combining biochemical and structural approaches, a functional comparison of both phosphatases was conducted using cDNAs from P. patens. A stricter TRX-dependent regulation and catalytic cleavage ability for both substrates, FBP and SBP, could be observed for PpSBPase, whereas PpFBPase is only capable of cleaving FBP. By obtaining the oxidized X-ray structure of both enzymes these observations can be associated with the distinct positions of regulatory sites and the various sizes of the substrate binding pocket. In addition, the phylogenetic analysis revealed an independent prokaryotic origin for both phosphatases. Furthermore we summarized in three review articles the amenability of P. patens as model plant for forest research, the general principles of redox regulation in respect of evolution and functional mechanisms in plants, and the current state of the art in forest redox regulation using poplar as exemplary model
Isolation et caractérisation de mutants de Phanerochaete chrysosporium résistants à différents composés antifongiques by Duy Vuong Nguyen( )

1 edition published in 2020 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les champignons lignivores sont des organismes qui utilisent les composants du bois, la cellulose, les hémicelluloses et la lignine comme sources de carbone et d'énergie. Cependant, les processus oxydatifs utilisés par ces champignons pour décomposer le bois libèrent une myriade de molécules potentiellement toxiques, les extractibles. Ces extractibles sont des composants non structurels du bois. Ils sont responsables des propriétés du bois telles que sa couleur, son odeur et sa durabilité car ils peuvent avoir des propriétés antifongiques. Pour s'adapter à cet environnement toxique, les champignons responsables de la décomposition du bois ont développé diverses stratégies de détoxication des molécules antifongiques. Afin d'étudier cette détoxication, nous avons développé une stratégie de génétique directe chez le champignon modèle Phanerochaete chrysosporium. Après avoir réalisé des mutagènèses aux UV, des mutants résistants à deux molécules, l'itraconazole et la rapamycine, antifongiques aux mécanismes d'action connus ont été sélectionnés et caractérisés. De même, des extractibles provenant de deux essences de bois (Bagassa guianensis et Prunus avium) et présentant des activités antifongiques ont également été utilisés pour produire deux collections de mutants résistants à ces extractibles. Ces mutants ont été partiellement caractérisés ouvrant ainsi la voie à une meilleure compréhension des systèmes impliqués dans la détoxication des extractibles. La possibilité de réaliser de telles études chez les champignons lignivores ouvre de nouvelles perspectives. En effet, ces champignons suscitent un intérêt croissant ces dernières années, principalement en raison de leur utilisation potentielle dans la valorisation de la biomasse afin de produire des biocarburants, de leur fonction importante dans le cycle global du carbone mais également en raison des dommages qu'ils peuvent causer au matériau bois
Transporteurs fongiques de manganèse : diversité et analyse fonctionnelle chez le champignon saprophyte Phanerochaete chrysosporium by Loïc Diss( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

P. chrysosporium est un champignon saprophyte capable de dégrader de nombreux xénobiotiques, ce qui le rend particulièrement intéressant pour des applications en bioremédiation. Plusieurs publications mettent en avant l'importance de la maîtrise de l'homéostasie métallique dans la production de certaines enzymes lignolytiques. La présence de manganèse est en effet nécessaire à la production des manganèses peroxydases, alors qu'à l'inverse une carence permettra la production de lignines peroxydases. Cependant, la caractérisation de transporteurs impliqués dans le contrôle de l'homéostasie métallique n'a fait l'objet de recherches poussées que chez le champignon modèle S. cerevisiae. L'analyse des transporteurs putatifs de manganèse de 26 espèces fongiques représentant 20 ordres fongiques a permis de constituer un répertoire de 281 transporteurs de manganèse. L'analyse phylogénétique a permis de mettre en évidence que des processus de duplication, mais également de délétion, avaient eu lieu en particulier chez S. cerevisiae. Cependant ce dernier ne possède pas de transporteurs de manganèse appartenant à la famille des Cation Diffusion Facilitator. Dans le génome de P. chrysosporium, onze transporteurs de manganèse appartenant à différentes familles de gènes ont été identifiés. Le niveau d'expression de ces différents gènes a été étudié notamment en condition lignolytique. Ces transporteurs ont également été clonés afin de vérifier leurs fonctions par complémentation en système hétérologue. Cette étude a permis de mettre en évidence les transporteurs de manganèse putatifs de nombreux organismes fongiques, ainsi que l'absence d'une famille de transporteurs impliquée dans les mouvements de manganèse chez S. cerevisiae
Filtration biologique pour la réduction des éléments traces métalliques dans la biomasse du peuplier by Laurence Lacercat-Didier( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Phytostabilization is a gentle management option for sites polluted by trace elements (TE). Mycorrhizal fungi could assist plants in stabilizing pollutants by increasing the soil-prospected volume and by immobilizing MTE in their hyphae. Within the BIOFILTREE project, several approaches were used to select fungal strains that could be used for enhancing the phytostabilization process. Firstly, the mycorrhizal status of roots of three poplar clones from a TE-polluted site and the fungi associated with the roots were analyzed. The roots were colonized by endomycorrhizal, ectomycorrhizal, and endophytic fungi. Our data also revealed some specific trends, i.e. Hebeloma species was not associated with all poplar genotypes. Secondly, several fungal strains were isolated from polluted sites and their in vitro tolerance to TE was tested. There was a strong inter- and intra-specific variation in metal tolerance. In a greenhouse study, two poplar clones were inoculated with an endomycorrhizal inoculum and grown on a TE-polluted soil. A slight modification in TE accumulation in shoots was observed. In parallel, the role of ZIP (Zrt-Irt- like Proteins) and CDF (Cation Diffusion Facilitator) proteins in TE homeostasis/tolerance was also studied in the ectomycorrhizal model fungus Laccaria bicolor. The corresponding proteins were functionally characterized by the use of different approaches (yeast complementation, GFP-chimeric proteins, transcript analyses, cell metal content analyses). This study allowed us to better understand the mechanisms underlying zinc uptake and compartmentation in the hyphae of this fungus
Contribution à l'analyse post-génomique de l'interaction entre le peuplier et Melampsora larici-populina, le champignon biotrophe responsable de la maladie de la rouille foliaire by Benjamin Petre( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Melampsora larici-Populina est un champignon biotrophe qui infecte le peuplier et cause la maladie de la rouille foliaire, entraînant d'importants dégâts dans les peupleraies. Un des objectifs de l'UMR Interactions Arbres/Microorganismes est de caractériser les déterminants moléculaires de ce pathosystème. Au cours de cette thèse, des approches post-Génomiques ont permis de mener à bien quatre projets de recherche. Premièrement, l'analyse du transcriptome des temps précoces de l'interaction peuplier/M. larici-Populina a révélé un transporteur de sulfate de peuplier fortement induit par l'infection (chapitre II). Deuxièmement, l'analyse phylogénomique de la famille des thaumatin-Like proteins (TLP) a entre autres mis en évidence certains clades spécifiquement associés aux réponses aux stress chez le peuplier (chapitre III). Troisièmement, le gène codant la petite protéine sécrétée Risp de fonction inconnue est fortement induit lors des réponses de défense du peuplier et n'a pas d'homologue chez les autres plantes. La protéine recombinante est intrinsèquement désordonnée et présente une double activité de protéine antifongique envers M. larici-Populina et d'éliciteur endogène des réponses de défense chez le peuplier (chapitre IV et V). La combinaison de ces deux propriétés n'a jamais été rapportée chez une protéine de plante. Enfin, les gènes MlpP4.1 et MlpH1.1 de M. larici-Populina codent des petites protéines sécrétées riches en cystéines et de fonction inconnue, considérées comme des effecteurs candidats (chapitre VI). L'expression de MlpP4.1 et MlpH1.1 est très fortement induite lors de l'infection des feuilles de peupliers et des activités de virulence ont été observées chez Arabidopsis thaliana. Les analyses biochimique et structurale des protéines recombinantes sont en cours et ont déjà permis de démontrer la forte stabilité de MlpP4.1, probablement liée à la présence de plusieurs ponts disulfures. A l'aide des protéines recombinantes, plusieurs partenaires protéiques ont été identifiés chez les plantes permettant d'établir des hypothèses quant à leur rôle
Étude des protéines NFU, ISCA et FDX, impliquées dans la maturation des centres fer-soufre dans les mitochondries d'Arabidopsis thaliana by Jonathan Przybyla-Toscano( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

In plants, iron-sulfur (Fe-S) proteins are involved in crucial processes such as photosynthesis and respiration. The maturation of these proteins requires the de novo synthesis of their Fe-S clusters through dedicated assembly machineries. Plants have three Fe-S cluster assembly machineries, namely SUF, ISC and CIA, devoted to the maturation of plastidial, mitochondrial and nuclear or cytosolic proteins, respectively. During the mitochondrial Fe-S protein maturation, a [2Fe-2S] cluster is first assembled on the ISU scaffold protein then transferred to target proteins with the help of chaperones and various transfer proteins. If these steps are sufficient for the maturation of [2Fe-2S] proteins, a reductive coupling process of two [2Fe-2S] clusters is required for the maturation of [4Fe-4S] proteins. This conversion needs transfer proteins and an electrons donor, potentially the same ferredoxin which acts during the first step of the Fe-S cluster biogenesis for sulfur reduction. By combining molecular, biochemical and genetic approaches, the involvement of NFU and ISCA transfer protein and mitochondrial ferredoxin (mFDX) in the late transfer and conversion steps has been explored during this PhD project by using the Arabidopsis thaliana plant model. Yeast complementation experiments have demonstrated that plant NFU and ISCA proteins have functions similar to their respective orthologs, suggesting that these late steps are conserved. However, unlike yeast, the characterization of nfu mutant lines indicates that both proteins are essential for early embryonic development. At the molecular level, in vivo and in vitro approaches have shown an interaction between ISCA1a or ISCA1b and ISCA2, NFU4 and NFU5 but no interaction with the two mFDX whose participation in the late steps remains uncertain. The formation of ISCA1-ISCA2 holo-heterocomplexes has been confirmed by co-expression in E. coli and purification of recombinant proteins. Overall, the literature and results obtained here highlight a model where ISCA1/2 heterocomplexes would act immediately downstream of NFU proteins which would a minima allow [4Fe-4S] cluster maturation of the lipoate synthase. This sole partner could primarily explain the lethality of a nfu4 x nfu5 double mutant because the activity of several proteins central for the mitochondrial metabolism depends on lipoic acid
Richesse et diversité des assemblages de champignons et d'oomycètes de hêtraies, en relation avec des facteurs climatiques et édaphiques : de la parcelle au continent by Aurore Coince( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les sols forestiers sont des habitats hétérogènes, véritables réservoirs de microorganismes. Parmi ces microorganismes, les eucaryotes filamenteux (champignons et oomycètes) sont très divers et jouent un rôle important dans le fonctionnement et la durabilité des écosystèmes forestiers. Leur diversité et leur répartition spatiale à différentes échelles sont encore peu connues et les facteurs qui sous-tendent cette dispersion sont encore peu étudiés. Aussi, les objectifs étaient (i) d'exploiter le séquençage haut-débit pour des études d'écologie microbienne à large échelle et valider son application aux communautés d'oomycètes pathogènes en milieu forestier, (ii) de décrire ces communautés microbiennes, en termes de diversité et de structure, à différentes échelles spatiales (locale, régionale et continentale), (iii) de caractériser les variables biotiques et abiotiques structurant ces communautés et (iv) d'évaluer la réponse éventuelle des communautés aux variations climatiques. Une première étude pilote à l'échelle de la parcelle a été suivi de deux études à grande échelle spatiale le long de gradients environnementaux. Des gradients d'altitude et un gradient latitudinal, à l'échelle continentale, ont été utilisés comme gradient climatique. L'étude préliminaire a donc validé l'utilisation du pyroséquençage pour les communautés fongiques, et en particulier pour les espèces ectomycorhiziennes, et apporté des éléments pour établir une méthodologie d'échantillonnage couplée à cette technique. L'application de ces outils moléculaires à l'étude des communautés oomycètes pathogènes reste à optimiser. Les résultats obtenus sur les communautés fongiques telluriques suggèrent que dans l'hypothèse d'un réchauffement climatique, la richesse fongique ne serait pas directement affectée mais la composition des communautés le serait. La composition des communautés fongiques est également fortement liée au pH du sol. Ces résultats sont à affiner en étudiant plus en détail divers groupes taxonomiques et écologiques en lien avec des variables climatiques plus précises. Par ailleurs, de nombreuses perspectives sont envisageables pour améliorer la détection des oomycètes dans les sols forestiers, qui reste un challenge en écologie microbienne
Contribution à l'étude de l'évolution des génomes de champignons ectomycorhiziens du genre Tuber (Pézizomycètes) par génomique comparative by Thibaut Payen( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Truffles are ectomycorrhizal (ECM) fungi, belonging to Tuber genus in the Pezizomycete Class, that form symbiotic associations with numerous trees and shrubs. The Pezizomycetes constitute an early diverging lineage of Ascomycota composed of saprophytic, mycorrhizal and pathogenic species. Some Pezizomycetes, such as truffles and morels, are widely recognized by scientist and lay-person alike. Despite their importance, the genomic structure and evolution within the Pezizomycetes is largely unknown. The aims of my thesis were to characterize the structure and the evolution of the truffle and other Pezizomycete genomes. A comparative analysis performed using eight Pezizomycete fungi, among them three truffles, showed that the genome of truffles has evolved by a size expansion, mainly due to gypsy retrotransposons, in the common ancestor of Tuberaceae about 150 Mya. Then, a loss of the number of gene models, such as plant cell wall degrading enzymes occurred in the common ancestor of Tuber spp about 100 Mya. This study provides new insights into the evolution of the truffles, and ECM symbiosis in general, and highlights cases of divergence and convergence between Basidiomycota and truffle symbiotic species. A comparative analysis in T. melanosporum allowed characterizing a resource of more than 400,000 single nucleotide polymorphisms. This population genomic analysis allowed identifying candidate genomic regions with trace of selection. Finally, a more detailed characterization of T. melanosporum gypsy retrotransposons showed that the major invasive waves are old, but that more recently some elements have moved suggesting that retrotransposons continue to play an important role in the evolution of the truffle genome
Caractérisation structurale et enzymatique, cibles potentielles et rôles physiologiques de glutathion transférases à cystéine catalytique de Phanerochaete chrysosporium by Edgar Meux( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Phanerochaete chrysosporium est un champignon modèle étudié en particulier pour ses capacités ligninolytiques et son aptitude à dégrader un grand nombre de polymères aromatiques toxiques dérivés notamment des hydrocarbures polycycliques. Durant ces processus de dégradation, une multitude de composés hautement réactifs et toxiques pour les cellules vont dans un premier temps être générés puis dégradés ou excrétés hors de la cellule. Le séquençage complet du génome de P. chrysosporium a permis d'identifier plusieurs superfamilles d'enzymes impliquées dans les mécanismes de tolérance à ces composés toxiques. Parmi elles, les glutathion transférases sont présentes au sein de tous les règnes du vivant et constituent une superfamille multigénique jouant un rôle dans la protection cellulaire, le métabolisme secondaire et la détoxication. Cependant, en dépit de nombreuses études réalisées en particulier chez les vertébrés, le rôle joué par ces enzymes dans la détoxication des dérivés aromatiques toxiques est encore inconnu chez les basidiomycètes. L'analyse comparative des séquences de GST présentes au sein des différents règnes du vivant révèle que les GST fongiques ont évolué différemment de leurs orthologues, notamment via l'extension de sous-classes très peu représentées chez les vertébrés. Parmi elles, les GST à cystéine catalytique représentent 30 % de cette superfamille d'enzymes chez P. chrysosporium. Trois isoformes fongiques ainsi qu'une protéine orthologue exprimée chez une bactérie lignivore ont été caractérisées in vitro tant au niveau biochimique que structural. Ces enzymes sont impliquées dans la déglutathionylation d'une grande variété de molécules électrophiles potentiellement toxiques et issues notamment de la dégradation de polymères aromatiques halogénés. La recherche de substrats a permis d'identifier plusieurs classes fonctionnelles, néanmoins l'activité des quatre isoformes s'effectue via l'attaque directe du conjugué glutathionylé par la cystéine catalytique, qui est dans un deuxième temps régénérée par un réducteur. L'analyse comparée prouve également l'existence d'une nouvelle classe structurale et fonctionnelle appelée glutathionyl hydroquinone réductase absente chez les vertébrés. Ces protéines présentent un mode de dimérisation original ainsi que la capacité tout à fait particulière de déglutathionyler les quinones. Ces résultats suggèrent que les champignons ont développé des mécanismes de résistance en réponse à des contraintes environnementales, notamment via l'évolution de familles multigéniques telles que les GST à cystéine catalytique qui sont impliquées dans le métabolisme et la tolérance vis-à-vis d'une grande variété de composés d'origine exogène ou endogène
Étude des facteurs biotiques et abiotiques influant sur la structuration et la composition du microbiote racinaire du Peuplier by Lauralie Mangeot-Peter( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Microorganisms play an essential role in the functioning of forest ecosystems. The pool of the root- associated microorganisms is called “root microbiome” and is known to promote tree growth, improve tree resistance to biotic and abiotic stresses and participate in nutrient cycling. Studying the factors that structure and regulate the root microbiome is essential to better understand the mechanisms involved in tree-microorganism interactions and the role of the tree root microbiome in response to current and future environmental constraints. During my thesis, I studied the colonization dynamic of grey poplar roots by bacterial and fungal communities in the soil by combining metagenomic and microscopic approaches. In parallel, a mesocosm study was carried out to determine the impact of the host genotype and environmental factors such as climate and soil type on the root microbiome of black poplar, a species that colonizes riparian ecosystems and is particularly affected by climate change. Finally, through metagenomic and metabolomic approaches, I studied, on the one hand, the impact of soil microbiome variations and, on the other hand, the signalling pathway of jasmonic acid, a phytohormone involved in defence, on the metabolome and communities of the root microbiome of grey poplar. The results of my thesis highlight the significant impact of the tree and environmental factors on the composition and taxonomic and functional structure of the root microbiome as well as the need to consider the tree and its microbiota as a "meta-organism" in its own right
Étude fonctionnelle de facteurs de maturation tardifs des protéines fer-soufre chloroplastiques chez A. thaliana by Mélanie Roland( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

De nombreux processus cellulaires tels que la respiration, la photosynthèse, l'assimilation du soufre et de l'azote ou encore la synthèse de vitamines ou de métabolites secondaires, dépendent de protéines à centre fer-soufre (Fe-S). Chez les plantes, la maturation de protéines Fe-S chloroplastiques, mitochondriales et cytosoliques ou nucléaires repose sur les machineries SUF, ISC et CIA respectivement. Dans le chloroplaste, un centre Fe-S, assemblé sur un complexe d'échafaudage SUFBC2D, est transféré via un ensemble de protéines de transfert vers les protéines cibles. L'objectif était de comprendre le rôle des protéines de transfert SUFA1, IBA57.2 et NFU1 en analysant leur capacité à lier des centres Fe-S et en isolant leurs partenaires au sein de la machinerie SUF et parmi les cibles chloroplastiques connues afin d'élucider les mécanismes moléculaires de ces interactions. Les expériences de reconstitution de centres Fe-S in vitro à partir des protéines recombinantes ont montré que SUFA1, NFU1 et le complexe SUFA1-IBA57.2 lient différents types de centres Fe-S. De plus, NFU1 incorpore un centre [4Fe-4S] au sein d'un dimère qui peut être transféré vers SUFA1, mais aussi vers les protéines cibles ISPG et THIC, deux enzymes impliquées dans la synthèse des isoprénoïdes et de la thiamine. L'ensemble des interactions identifiées par double hybride en levure et/ou BiFC pour ces protéines, mais aussi pour NFU2, NFU3 et HCF101, ont permis d'affiner leurs rôles respectifs dans la maturation des quelques 50 protéines Fe-S chloroplastiques
Écologie des Oomycètes et champignons phytopathogènes dans les sols de forêt de Guyane Française : éclairages sur les relations entre communautés de Phytophthora et d'arbres dans les forêts tropicales by Jean Legeay( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les mécanismes expliquant le maintien de la diversité végétale dans les forêts tropicales sont mal connus. Une hypothèse particulièrement étudiée est l'hypothèse Janzen-Connell qui postule que ces mécanismes sont essentiellement causés par les interactions entre les plantes et leurs ennemis naturels, en particulier les organismes pathogènes. Dans cette thèse, nous nous sommes donc intéressés aux agents pathogènes présents dans les sols d'une forêt guyanaise et à leur lien de spécificité avec les plantes. Dans le cas où l'hypothèse Janzen-Connell serait vérifiée, on peut s'attendre à ce que les plantes structurent les communautés de micro-organismes pathogènes. Nos travaux se sont focalisés sur les Oomycètes et en particulier les Phytophthora, pathogènes des arbres très importants, mais nous nous sommes aussi intéressés aux champignons pathogènes. Ainsi, nous avons développé et comparé des jeux d'amorces PCR spécifiques des Phytophthora et des Péronosporomycètes afin d'étudier ces organismes par metabarcoding. Ces amorces ont ensuite servi à étudier la diversité des communautés de Phytophthora dans des échantillons de sols de deux sites forestiers de Guyane Française prélevés au pied d'arbres appartenant à 10 familles végétales. Une faible diversité a été retrouvée, avec seulement 8 taxons en tout, et la très large dominance d'un complexe d'espèces Phytophthora heveae. La structuration par la plante-hôte de ces communautés est plutôt faible. Dans une étude complémentaire, nous avons analysé la diversité des Oomycètes et des champignons pathogènes dans les sols et les litières de six plantations monospécifiques et au sein d'une forêt naturelle de Guyane. La structuration par l'hôte s'est avérée nulle pour les Oomycètes et faible pour les champignons pathogènes. Enfin, nous n'avons pas réussi à déclencher expérimentalement des mortalités ou dépérissements par des Oomycètes sur le wacapou, une espèce d'arbre guyanaise, via des inoculations de sols de forêt. Au final, les résultats de cette thèse ne supportent pas l'hypothèse selon laquelle les Oomycètes seraient d'importants acteurs du maintien de la diversité végétale dans les forêts tropicales. Par ailleurs, ils nous interrogent sur la faible diversité de ce groupe de microorganismes dans les sols et litières dans un hotspot de diversité végétale
Évolution et adaptation des champignons saprophytes : les systèmes impliqués dans la dégradation du bois chez Trametes versicolor by Aurélie Deroy( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le bois représente une des ressources en polymères les plus abondantes de l'écosystème terrestre. Les champignons dégradant la matière lignocellulosique jouent un rôle important dans le cycle du carbone. Ils présentent un fort intérêt au niveau biotechnologique en particulier pour la production d'enzymes. Parmi les champignons saprophytes, ceux de la classe des Agaricomycota sont particulièrement intéressants puisqu'ils possèdent la capacité de dégrader les différents composés du bois : cellulose, hémicelloloses et lignine. De plus, ces champignons ont développé un système de détoxication impliquant des enzymes telles que les glutathion transférases (GST). Celles-ci sont impliquées dans la dégradation de composés potentiellement toxiques générés lors de la dégradation du bois mais également la dégradation de xénobiotiques. L'étude des systèmes extracellulaires et intracellulaires de Trametes versicolor impliqués dans les processus de décomposition du bois, décrite dans ce manuscrit, avait pour objectif d'identifier les facteurs moléculaires impliqués dans l'adaptation des champignons à leur environnement. Les approches pluridiciplinaires mises en œuvre lors de cette thèse ont permis d'identifier une variabilité phénotypique intraspécifique chez une dizaine de souches de T. versicolor, cette variabilité semblant être liée à la nature de l'essence ligneuse d'origine de ces souches. De plus, les travaux réalisés sur les GSTs apparteant aux classes oméga et GHR ont contribué à améliorer nos connaissances sur l'implication de cette famille multigénique dans l'adaptation des champignons xylophages à leur mode de vie
Analyse fonctionnelle d'effecteurs fongiques impliqués dans le développement de la symbiose ectomycorhizienne Laccaria bicolor-Populus trichocarpa by Yohann Daguerre( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les racines de la plupart des arbres forment des symbioses ectomycorhiziennes avec les champignons mutualistes du sol. Le basidiomycète L. bicolor (Maire) P.D. Orton secrète de petites protéines effectrices (MiSSP) afin d'établir les structures symbiotiques. Toutefois, les protéines de l'hôte ciblées par les MiSSPs ne sont pas connues. Dans notre étude, nous démontrons, à l'aide du système double hybride chez la levure (Y2H), que la protéine MiSSP7 interagit avec les co-récepteurs de l'acide jasmonique (AJ) JAZ5 et JAZ6 de P. trichocarpa. Cette interaction entraine un blocage de la voie de signalisation de l'AJ et favorise le développement symbiotique. Des transformants de L. bicolor, dont l'expression de MiSSP7 est fortement réduite, ne sont plus capables de mycorhizer les racines du peuplier. Une variation transgénique de la transcription de PtJAZ6 ou l'inhibition de la voie de signalisation de l'AJ complémente ce phénotype. Nous avons également montré que la protéine PtJAZ6 interagit avec une protéine de type 14-3-3 et un facteur de transcription de type MYC, formant un complexe de régulation. Deux autres protéines effectrices, MiSSP8 et MiSSP17, sont sécrétées et essentielles au développement symbiotique. Les résultats des analyses Y2H suggèrent que MiSSP8 et MiSSP17 pourraient aider au contournement des réactions de défense de la plante-hôte. Au cours du développement symbiotique, le champignon est le siège d'une reprogrammation génétique importante. Les facteurs de transcription (TFs) sont les principaux acteurs de ces changements génétiques. Nous avons donc étudié les TFs de L. bicolor afin d'obtenir un inventaire complet des TFs régulés par la mycorhization
Étude des traits d'histoire de vie de "Melampsora larici-populina", agent de la rouille du peuplier : de leur déterminisme génétique à leurs conséquences évolutives by Michaël Pernaci( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'adaptation d'un champignon pathogène à son milieu, ainsi que l'évolution et la structuration des populations qui en découlent, sont fortement influencés par ses traits d'histoire de vie qui conditionnent sa fitness. C'est ce que nous avons illustré chez Melampsora larici-populina, l'agent de la rouille du peuplier. Ainsi, nous avons mis en évidence que le volume des spores du champignon évolue de manière répétable au cours des épidémies annuelles dans la vallée de la Durance, et ce sous l'effet de la sélection naturelle, signe que ce trait intervient directement dans le processus adaptatif du champignon. Par conséquent, les contraintes génétiques conditionnant le potentiel adaptatif du champignon en lien avec les traits d'histoire de vie ont été étudiées en laboratoire, au sein d'une descendance S1 issue de l'autofécondation d'une souche de référence. Les résultats obtenus suggèrent que M. larici-populina présente un potentiel adaptatif élevé. Enfin, une carte génétique à haute résolution du champignon, comprenant 18 chromosomes, a été construite afin d'étudier le déterminisme génétique de ces traits d'histoire de vie. Un locus de virulence ainsi que des QTL intervenant dans l'expression de la taille des lésions ont pu être détectés et positionnés avec précision sur cette carte. Ce travail a mis en évidence le rôle des traits quantitatifs dans l'adaptation et la structuration des populations de M. larici-populina en réponse aux pressions de sélection du milieu, en lui conférant un potentiel adaptatif élevée, essence de l'adaptation des organismes. Il ouvre également de nombreuses perspectives de recherche visant à identifier les bases génétiques de l'adaptation de ce champignon pathogène à son hôte, éléments indispensables à l'élaboration de stratégies de lutte durables
Le contournement de résistance par Melampsora Larici-populina l'agent de la rouille du peuplier : impact démographique et déterminisme génétique by Antoine Persoons( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Melampsora larici-populina est un champignon pathogène responsable de la rouille foliaire sur les peupliers, causant de graves dommages dans les plantations du monde entier. Presque toutes les résistances des peupliers déployées en France ont été contournées et l'événement majeur est survenu en 1994 avec le contournement de la résistance R7 largement déployée en populiculture. Dans le but d'identifier des gènes candidats liés à la pathogénicité, j'ai mené une étude de génomique comparative basée sur le séquençage de 15 isolats. Cette analyse a mis à jour des patrons de polymorphisme corrélés à la distribution des virulences au sein des isolats tout en révélant la nécessité d'une étude populationnelle. Pour se faire, une étude de génétique des population basée sur le génotypage de 600 isolats de M. larici-populina échantillonnés de 1992 à 2012 a été conduite. Cette analyse m'a permis de décrire l'histoire démographique des populations de M. larici-populina et de documenter l'impact majeur du contournement de la R7 sur la structure des populations. Enfin, j'ai mené une analyse de génomique des populations afin d'obtenir un scenario démographique décrivant les liens historiques entre les populations et d'identifier les régions sous sélection. Cette analyse est basée sur le séquençage en Illumina de 86 isolats répartis en quatre populations clés mises en évidence par l'analyse de la structure génétique des populations. Plus de 1 000 000 positions polymorphes ont été identifiées. Un scenario fiable a été identifié par ABC à partir duquel les enveloppes de confiance des indices de génétique des populations ont été mesurées. L'analyse du génome scan qui a été réalisée sur les 86 génomes en utilisant ces mêmes indices a révélée 20 régions génomiques contenant 14 gènes candidats potentiellement impliquées dans le contournement de la R7
Étude des conditions de l'émergence du phytophthora alni sur l'aulne glutineux by Jaime Cristián Aguayo Silva( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Since the early 1990's alder decline caused by the oomycete Phytophthora alni subsp. alni (Paa) is one of the most important threats to riparian ecosystems in Europe. The emergence of Paa is related to an interspecific hybridization event between two related species -initially considered as Paa variants- misnamed as Phytophthora alni subsp. uniformis (Pau) and Phytophthora alni subsp. multiformis (Pam). The objective of this thesis was to identify the factors that may have contributed to the emergence of the disease in Europe. Following a population genetics approach we showed that Pau is likely to be an invasive species in Europe, probably native to North America. Its introduction would have enabled hybridization with Pam and, consequently be a major cause on the emergence of Paa. Our results confirm that Paa has arisen from several hybridization events, which have geographically structured its European populations. Paa's genetic variability, revealed by microsatellite markers, showed low levels of polymorphism, with a dominant genotype scattered throughout Europe. In addition, a modelling approach revealed that alders' crown decline is linked to temperature. In particular, the disease incidence increases during mild winters which favours mycelium survival as Paa does not produce resistant spores (chlamydospores or oospores). The effect of summer temperatures is more complex to explain. Disease incidence decreases when summer temperatures are higher, but this phenomenon can also be linked to the physiological conditions of trees or changes in soil microbiological communities. Conversely, tree recovery is favoured by lower winter and higher summer temperatures. Climate change does not explain the emergence of the disease. However, increases in winter temperatures du to climate change may strengthen the epidemic
Étude des gluthation transférases de la classe Phi du peuplier (Populus trichocarpa) : caractérisation structurale, enzymatique et recherche de molécules cibles by Henri Pégeot( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les glutathion transférases (GSTs) constituent une famille multigénique d'enzymes présentes dans les trois domaines du vivant. Cette présence ubiquitaire souligne l'origine sans doute très ancienne de ces enzymes ainsi que des fonctions fondamentales conservées au cours de l'évolution. Ces enzymes sont impliquées notamment dans la détoxication cellulaire de molécules toxiques et dans le métabolisme secondaire. Les analyses phylogénétiques regroupent les GSTs des organismes photosynthétiques au sein de quatorze classes qui peuvent être séparées en deux grands groupes selon le résidu catalytique : les GSTs à sérine catalytique qui possèdent des activités de conjugaison du glutathion (GSH) et/ou peroxydase tandis que les GSTs à cystéine catalytique présentent des activités thioltransférase, déshydroascorbate réductase et de déglutathionylation. Les GSTs à sérine catalytique de la classe Phi (GSTF) sont présentes chez les organismes photosynthétiques et certains basidiomycètes. Chez les plantes, cette classe comprend un nombre de gènes plus important que les autres classes de GSTs. Ceux-ci sont parmi les plus régulés en réponse à divers stress et ils ont été fortement étudiés chez les plantes céréalières en raison de l'activité de détoxication des herbicides des protéines correspondantes. Pourtant, à quelques exceptions près, les rôles physiologiques des GSTFs restent inconnus et la redondance d'isoformes dans cette classe reste incomprise. Par des approches moléculaires, biochimiques et structurales, l'analyse structure-fonction des huit GSTFs de l'arbre modèle Populus trichocarpa a été réalisée au cours de cette thèse. L'analyse phylogénétique des GSTFs chez les organismes photosynthétiques a montré que cette classe est apparue au moment de l'apparition terrestre des végétaux et que différents groupes pouvaient être identifiés avec des motifs catalytiques distincts. L'analyse transcriptionnelle a montré que les gènes relatifs aux GSTFs de peuplier sont principalement exprimés dans les fleurs femelles, les pétioles et les fruits. Certains aspects du mécanisme réactionnel ont été caractérisés en déterminant notamment les paramètres cinétiques et d'interaction des huit GSTFs et de plusieurs variants mutés pour des résidus clés vis-à-vis de substrats modèles. Les structures de cinq des huit GSTFs ont été résolues et ces protéines dimériques adoptent un repliement GST canonique et des spécificités structurales au niveau du site actif ont pu être observées. De plus, au regard de la capacité des orthologues des GSTFs à lier des hormones et des flavonoïdes ainsi que de l'expression récurrente des GSTFs de peuplier dans les fruits et les fleurs femelles, deux organes riches en ces molécules, il peut être supposé qu'elles ont aussi des propriétés de type ligandine. Des résultats préliminaires ont également été obtenus pour la recherche de substrats physiologiques à partir de métabolites extraits de différents organes de peuplier. A terme, l'identification de ces substrats permettra de déterminer le mode d'action (catalytique vs ligandine) de chaque enzyme et d'identifier clairement les fonctions in planta de ces enzymes
Caractérisation biochimique et structurale de quelques glutathion transférases de la classe Tau d'arabette (Arabidopsis thaliana) et de peuplier (Populus trichocarpa) by Elodie Sylvestre-Gonon( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

 
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Faculté des Sciences et technologies. Interactions Arbres Micro-organismes (Vandoeuvre-lès-Nancy)

IAM (Nancy)

Institut National de la Recherche Agronomique (France). Interactions Arbres Micro-organismes (Champenoux)

Interactions Arbres Micro-organismes (UMR 1136)

Université de Lorraine. Interactions Arbres Micro-organismes

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