Description

méthode de classification cette méthode est additive. Ce schéma de classification hiérarchique autorise l’identification de nouveaux sequevars ou de nouveaux phylotypes au fur et à mesure de l’enrichissement des bases de données de séquences dédiées. Bien que peu probable (Fegan & Prior, 2005), la description de nouveaux phylotypes reste une possibilité biologique, car nous ne disposons certainement pas encore de représentant de toutes les souches, mais ce système de classification permettra de les repérer instantanément. De récents travaux menés par Remenant et coll. (2010) donnent un nouvel aperçu du complexe d’espèces R. solanacearum (Figure 15), en décrivant de nouvelles espèces génomiques (Figure 16). En effet, il a été décrit le rapprochement des phylotypes I et III dans une espèce génomique, distincte de l’espèce génomique représentée par le phylotype II et de la dernière espèce génomique représentée par le phylotype IV.

Les avancées de la génétique et de la biologie moléculaire ont permis en un peu plus de 20 ans de rendre compte de la diversité génétique et de la phylogénie de R. solanacearum sous un nouvel angle. La classification en race/Biovar a rendu des services considérables pour mettre de l’ordre dans l’extraordinaire diversité rencontrée chez cet organisme. Sur ces bases, les différentes technologies basées sur l’exploration de l’ADN ont permis des avancées majeures dans la classification. La nouvelle classification en phylotype/sequevar offre la souplesse attendue par la communauté scientifique, car elle rend le mieux compte de la réalité de certains groupes biologique que sont les différents écotypes de R. solanacearum. Les données à venir en matière de typage MLSA/MLST, mais surtout la mise à disposition de génomes complets permettront une avancée majeure qui est la définition biologique du complexe d’espèces R. solanacearum. Cela n’est possible que si les souches candidates, qui feront l’objet de ces études, sont sélectionnées sur la base de caractéristiques phénotypiques établies sans aucun a priori et avec beaucoup de rigueur.

8 Organisation du génome

aussi son transcriptome (Aldon, Brito, et al., 2000; Cunnac, Occhialini, et al., 2004; Delaspre, Nieto Penalver, et al., 2007; Deslandes, Olivier, et al., 2003; Meyer, Cunnac, et al., 2006). Les recherches effectuées sur le comportement de R. solanacearum in planta ont conduit à la découverte d’importants facteurs de virulence et de cascades régulatrices (Cunnac, Occhialini, et al., 2004; Deslandes, Olivier, et al., 2003; Lavie, Seunes, et al., 2004; Mukaihara

& Tamura, 2009; Poueymiro, Cunnac, et al., 2009). L’accumulation de génomes dont les séquences du chromosome et du mégaplasmide sont refermées et annotés permet désormais de s’engager dans le champ de la génomique comparative et de tenter de décrire des profils génétiques et y associer à des comportements de virulence ou de classifications phylogénétiques fines.

À ce jour, neuf génomes de R. solanacearum ont été entièrement séquencés et annotés de façon experte. L’équipe de C. Boucher à Toulouse a d’abord séquencé trois souches : GMI1000 (I-18) souche à large spectre isolée de tomate flétrie en Guyane (Salanoubat, Genin, et al., 2002) ; Molk2 (IIB-3) souche tropicale isolée du bananier aux Philippines (Guidot, Elbaz, et al., 2009) ; et IPO1609 (IIB-1) (Guidot, Elbaz, et al., 2009) une souche Andean Brown rot isolée de pomme de terre aux Pays-Bas (isolée par J. Janse en 1995 ; J.

Janse, communication personnelle. Ces deux dernières années, l’équipe Cirad-Inra sous la direction de P. Prior a porté le projet de séquençage de cinq nouvelles souches afin de couvrir au mieux la diversité phylogénétique décrite chez R. solanacearum (Remenant, Coupat-Goutaland, et al., 2010) : CFBP2957 (IIA-36), isolée de tomate en Martinique ; CMR15 (III-29), isolée de tomate au Cameroun ; PSI07 (IV-10), isolée de tomate en Indonésie ; R229 (IV-10, le Blood Disease Bacterium) isolé du bananier en Indonésie ; et R24 (IV-9), une souche de R. syzygii isolée du giroflier en Indonésie (Remenant et coll. en préparation).

Le génome de R. solanacearum a pour particularité d’être bipartite, car organisé en deux réplicons. Le premier réplicon de 3.6 Mb en moyenne possède une origine de réplication typique des chromosomes bactériens : présence des gènes rnpA, dnaA, dnaN, et gyrAB, tout comme la DnaA-binding box ; ainsi que les gènes de ménages, essentiels à la survie de l’organisme ; ce premier réplicon fait référence au chromosome. Le second réplicon de 2.1 Mb en moyenne possède une origine de réplication typique des plasmides, bordée du gène repA et par plusieurs RepA-binding boxes et est connu sous le nom de mégaplasmide.

Cette structure bipartite apparaît comme caractéristique de R. solanacearum (Genin &

Boucher, 2004; Rosenberg, Casse-Delbart, et al., 1982) dont la taille des réplicons ne montre qu’une faible variation (Remenant, Coupat-Goutaland, et al., 2010). Le chromosome encode les mécanismes de base nécessaires à la survie de l’organisme, alors que le mégaplasmide ne contient pas spécifiquement ces types de mécanismes. Cependant, il contient plusieurs

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gènes codant pour des enzymes nécessaires au métabolisme primaire (Remenant, Coupat- Goutaland, et al., 2010; Salanoubat, Genin, et al., 2002), ainsi que la plupart des gènes impliqués dans le phénotype virulent. Il pourrait aussi avoir un grand rôle à jouer dans l’adaptation de R. solanacearum pour diverses pressions environnementales (Salanoubat, Genin, et al., 2002), comme en atteste la présence de plusieurs copies des opérons d’ADN ribosomaux (Klappenbach, Dunbar, et al., 2000). Les caractéristiques de ce mégaplasmide suggèrent une acquisition originelle plasmidique, (Salanoubat, Genin, et al., 2002) et la présence de nombreux gènes de ménage partagés par les deux réplicons ayant trait à la pathogénie (Guidot, Prior, et al., 2007) ou à la biosynthèse des acides aminés, des nucléotides et des cofacteurs, (Genin & Boucher, 2004) atteste d’une acquisition et d’une histoire évolutive commune très ancienne (Coenye & Vandamme, 2003) qui fait de R. solanacearum un organisme pathogène très ancien. De plus, les caractéristiques structurales similaires de composition en G+C et de l’usage de codons des deux réplicons appuient cette hypothèse (Coenye & Vandamme, 2003). Cependant, des données supplémentaires sont nécessaires pour confirmer si le mégaplasmide serait issu d’un chromosome de R. solanacearum ancestral (Coenye & Vandamme, 2003) ou s’il été originellement un plasmide accessoire dans un ancêtre de R. solanacearum qui aurait évolué dans le sens d’un composant obligatoire de la structure du génome (Genin & Boucher, 2004).

R. solanacearum a un génome mosaïque car tout au long de son évolution, cet organisme a acquis horizontalement de nombreux fragments d’ADN, homogènement distribués sur les deux réplicons (Remenant, Coupat-Goutaland, et al., 2010; Salanoubat, Genin, et al., 2002).

Il est estimé que 16% du génome de la souche GMI1000 est d’origine exogène (Nakamura, Itoh, et al., 2004), confirmant le fait que les souches de R. solanacearum sont naturellement compétentes pour l’acquisition et la recombinaison d’ADN exogène par transformation naturelle (Bertolla, Frostegard, et al., 1999; Bertolla, Van Gijsegem, et al., 1997; Coupat, Chaumeille-Dole, et al., 2008; Guidot, Coupat, et al., 2009). Certains des effecteurs de virulences ont d’ailleurs été localisés dans des îlots génomiques (Dobrindt, Hochhut, et al., 2004), appelés alors îlots de pathogénie (Salanoubat, Genin, et al., 2002), et témoignent des échanges de matériels génétiques.

37 ŚĂƉŝƚƌĞ ϭ͗^ LJŶƚŚğƐĞ ď ŝď ůŝŽŐƌĂƉŚŝƋƵĞ ZĂůƐƚŽŶŝĂƐŽůĂŶĂĐĞ ĂƌƵŵĞ ƚůĞ ĨůĠƚƌŝƐƐĞ ŵĞ Ŷƚď ĂĐƚĠƌŝĞ Ŷ