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complexe d’espèces Ralstonia solanacearum : diversité et évolution

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Academic year: 2023

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Synthèse bibliographique Ralstonia solanacearum et le

La sérologie

Les tests ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) sont encore largement utilisés dans les laboratoires (Elphinstone & Stanford, 1998 ; Elphinstone, Stead, et al., 2000 ; Janse, 1988) en raison de leur flexibilité et de leur rapidité de traitement d'un grand nombre d'échantillons. le meilleur coût. Ces seuils de sensibilité peuvent être améliorés en enrichissant d'abord l'échantillon dans un bouillon de culture conventionnel ou semi-sélectif (Elphinstone, 1996 ; Pradhanang, Elphinstone, et al., 2000b).

Les technologies de l’ADN

Il a donc été prouvé que les extraits de pomme de terre provoquent un des blocages des réactions PCR (Elphinstone, 1996 ; Llop, Caruso, et al., 1999 ; Weller, Elphinstone, Smith, & Stead, 2000). En effet, cette méthode donnera les meilleurs résultats en extrayant l'ADN de l'échantillon ou, le cas échéant, en ajoutant un additif au milieu réactionnel ; notamment la PVP (polyvinylpyrrolidone) ou la PVPP (polyvinyl polypyrrolidone) (Ozakman & Schaad, 2003 ; Poussier, Cheron, et al., 2002).

Comparaison des méthodes

Ainsi, un brunissement du xylème, une épinastie, une nécrose de tout ou partie de la feuille et enfin un flétrissement général de la plante sont caractéristiques (Figure 8). Lors de l'infection, la croissance peut s'arrêter et une couleur brune est visible à l'intérieur de la tige.

Les plantes hôtes

  • Pomme de terre (Brown rot)
  • Tomate et tabac
  • Ornementales
  • Bananier et plantes associées
    • La maladie de Moko
    • La maladie de Bugtok
    • La maladie du sang (Blood Disease Bacterium)
  • Giroflier (maladie de Sumatra)

Ces symptômes (Figure 9) sont identiques quelle que soit la souche infectant les tissus de la tomate. Au fur et à mesure que la maladie progresse, les feuilles plus jeunes sont affectées et une nécrose généralisée apparaît.

Le genre Burkholderia

Cette classe contient des organismes chimiolithotrophes, comme le genre Nitrosomonas (Suzuki, Dular, et al., 1974), ou encore des organismes phototrophes, comme les genres Rhodocyclus et Rubrivivax (Hiraishi, 1994). Quelques années plus tard, les espèces pickettii (Ralston, Palleroni, et al., 1973) et solanacearum ont été reclassées dans le genre Ralstonia (publié le 3 avril 1996 par citation dans la liste de validation 57) avec Alcaligenes eutrophus, ainsi renommé R.

Le genre Ralstonia

L’avènement des technologies basées sur l’analyse de l’ADN a ouvert de nouvelles voies pour la caractérisation du vivant, et les connaissances académiques restent à établir. Ainsi, les tribus appartenant au genre Ralstonia apparaissent extrêmement diverses sur le plan écologique.

Le complexe d’espèces

  • La classification en races
    • Race 1
    • Race 2 (Musacées et ornementales)
    • Race 3 (Pomme de terre)
    • Race 4
    • Race 5
  • La classification en Biovars
  • Phylogénie du complexe d’espèces
    • La classification et les technologies de l’ADN
    • Le schéma de classification en phylotypes et sequevars

Les souches de la race 5 sont originaires de Chine et provoquent le flétrissement du mûrier blanc (He, Sequeira et al., 1983). Les souches pathogènes du bananier de race 2 sont réparties dans les deux sous-groupes de la Division I.

Description

Sur ces bases, diverses technologies basées sur la recherche sur l'ADN ont permis de grands progrès en matière de classification. De plus, les caractéristiques structurelles similaires de la composition G+C et de l'utilisation des codons des deux réplicons soutiennent cette hypothèse (Coenye & Vandamme, 2003).

Mécanismes du pouvoir pathogène

L'un des principaux déterminants de la virulence est le système de sécrétion de type III (SSTIII). Dans certaines conditions, les protéines transférées dans le cytoplasme de la cellule hôte sont reconnues et la plante déclenche alors une violente réponse de défense, souvent sous forme de HR (Keen, 1990 ; Nimchuk, Eulgem, et al., elle est en amont de SSTIII et implique la régulation de multiples facteurs de virulence et d'autres fonctions impliquées dans l'adaptation de la cellule bactérienne à son environnement (Valls, Genin, et al., 2006).

Ils conduiront à une évaluation exhaustive de la diversité des souches d'intérêt et à des outils moléculaires innovants dans la recherche et les applications diagnostiques de cette phytobactériose. Je porterai ensuite mon intérêt sur l'analyse comparative de la virulence et de l'agressivité de ces souches. Cet effort expert de séquençage et d’annotation améliorera les connaissances sur la diversité génétique connue en décrivant de manière exhaustive le contenu génétique de huit souches couvrant le complexe d’espèces.

Les écotypes africains

Bacterial wilt seriously affects the blueberry (Solanum scabrum), also called African nightshade, a native leafy vegetable widely cultivated in the humid forest zone of West and Central Africa as a subsistence food crop and cultivated for its edible leaves in more than twenty African countries (11). ). In 2005, a comprehensive survey of bacterial wilt in Cameroon collected 110 strains of Ralstonia solanacearum from wilting tomatoes, potatoes, peppers, blueberries (Solanum scabrum), sesame and amaranth. Strains isolated in Cameroon are clustered into three of the four known phylotypes: I (Asian), II (American), and III (African).

To date, although bacterial wilt disease is known to be widespread in Africa, the genetic diversity of the R. neighbor-joining phylogenetic tree based on partial sequences of the DNA repair gene mutS from strains from Cameroon and complex strains of Ralstonia solanacearum species. Worldwide evaluation of an international pool of bacterial wilt resistant sources in tomato.

Diversité génétique et phénotypique dans le

Strains of Ralstonia solanacearum used in the phylogenetic study based on sequence variations of partial endoglucanase (egl) gene phylotype. Pathogenicity to potatoes of Ralstonia solanacearum strains collected in phylotypes reported at Reunion (non-exotic strains), grown under different temperatures in safety level NS2-Rotoplana. Pathogenicity to potatoes of Ralstonia solanacearum strains collected in phylotypes not reported at Reunion (exotic strains) grown under tropical heat 24 and 30°C (night and day respectively) temperatures in safety level NS3-Rotoplan.

They were statistically grouped in the same pathogenicity group as the brown rot phylotype IIB-1 strains and were not pathogenic to banana. These strains showed that despite the large proportion of brown rot phylotype IIB-1 strains in EuMr. Specific genes of the potato brown rot strains of Ralstonia solanacearum and their potential use for strain detection.

Génomique comparative du complexe d’espèces

Based on analyzes of the 16S-23S internal transcripted spacer (ITS) region, egl and hrpB genes and on comparative genomic hybridization (CGH), the R. The pangenome is composed of the core genome (genes present in all strains), the redundant genome (genes present in some strains, but not all) and the specific genome (unique genes present in only one strain) [27]. The annotation of the arsC-like gene is probably incorrect in the other Ralstonia species (and also in many other bacterial genomes).

This dendrogram is fully congruent with the validated phylogeny of the species complex [15,54] and deepens a previous analysis performed on a smaller set of strains with a less complete CGH microarray based only on the GMI1000 genome [16]. Such combined approaches will advance our understanding of the evolutionary past, phylogeography, and biological specialization of complex strains of R. solanacearum. Automatic and expert annotation of the Ralstonia genomes Coding sequences (CDS) were predicted using AMIGene (Annotation of Mbiotic Genomes) software [61].

Dynamique évolutive du génome

Applications générales des puces à ADN

Les applications sont diverses et concernent à la fois les mécanismes post-transcriptionnels et l'analyse du génome (Ye, Wang et al., 2001). L'analyse du transcriptome, c'est-à-dire l'expression de gènes par l'analyse quantitative ou qualitative de la production d'ARNm d'un organisme, permet ainsi de comparer les profils d'expression quantitatifs d'un organisme dans différentes conditions expérimentales ou entre différents organismes. Le développement de méthodes d'analyse et de séquençage de courts segments d'ADN a conduit à la découverte de courtes répétitions en tandem (Edwards, Civitello, et al., 1991) et de polymorphismes mononucléotidiques (SNP) (Mir & Southern, 2000; Taillon-Miller, Gu. et al., 1998 ; Wang, Fan et al., 1998).

Il est ainsi devenu clair que les variations génétiques allaient de quelques paires de bases au niveau de la séquence à de grandes différences chromosomiques détectables par microscopie. La technique d'immunoprécipitation de la chromatine (ChIP) sur puce contenant des régions intergéniques (chip) permet de réaliser des analyses du génome pour la recherche de sites de liaison et de régions promotrices, permettant d'évaluer les éléments fonctionnels des réseaux de régulation des gènes. D'autres mécanismes similaires peuvent être analysés de la même manière que la méthylation de l'ADN, comme l'acétylation et la phosphorylation (Pollack & Iyer, 2002).

Application à l’aCGH

Application au diagnostic

Les paramètres de l’hybridation

Pour les Solanacées, plusieurs puces ont été développées pour le diagnostic de virus (Agindotan & Perry, 2007) ou encore constituées de multiples bactéries pathogènes (Aittamaa, Somervuo, et al., 2008). Shaffer et coll., 1979). Il a également été démontré que le marquage de l'ADN cible ne modifie pas les caractéristiques thermodynamiques (Griffin & Smith, 1998). La Tm est influencée par deux paramètres importants extérieurs à la conception de la sonde, à savoir la concentration en acide nucléique et la concentration en sel, qui, comme le niveau de G+C, sont positivement liées à l'augmentation de la Tm.

Un autre paramètre concerne la formation de structures secondaires stables sur la sonde elle-même : ces formations en épingle à cheveux sont préjudiciables à l'hybridation avec la cible, donc au rendement, et sont dépendantes de leur énergie libre de formation ; plus cette énergie libre est faible, plus la probabilité d'observer une formation secondaire est grande (Southern, Mir, et al., 1999). La stabilité du complexe sonde-cible affecte positivement le rendement d’hybridation et repose sur quatre caractéristiques principales : (i) complémentarité de séquence ; (ii) la composition des pentamères à l'extrémité libre des sondes doit être majoritairement des guanines ou des cytosines (Mitsuhashi, 1996) ; (iii) la nature des bases situées aux extrémités de la sonde qui doivent être des guanines ou des cytosines (Southern, Mir, et al., 1999 ; Xia, SantaLucia, et al., 1998) en raison du phénomène "zipper"- » (procédé zippé) (Maskos & Southern, 1993) qui débute sur la base à l'extrémité libre de la sonde pour se terminer à l'extrémité attachée à la lame, et limite également les risques de dénaturation (Williams, Case-Green, et al . , 1994); et (iv) la présence d'une séquence contenant trois guanines ou cytosines consécutives qui, lorsque cette condition n'est pas vérifiée, induit une erreur dans le calcul des énergies d'interaction par rapport aux valeurs expérimentales (SantaLucia, Allawi, et al., 1996 ; Williams, Case-Green et coll., 1994).

L’analyse des images

Depletion curve of the core probe set for the phylotype IIB strains (n ​​= 59, blue whisker plots) and all four Ralstonia solanacearum phylotypes (n = 85, black whisker plots). Boxplot representation of the movement (A), loss (B), and gain (C) of Ralstonia solanacearum genes along its phylogeny. Deletion at UW551 of the same DNA fragment induced a reduction in virulence (Smith, Smith, et al., 1993).

Genomic structure and phylogeny of the plant pathogen Ralstonia solanacearum inferred from gene distribution analysis. Partial sequencing of the hrpB and endoglucanase genes confirms and extends the known diversity within the Ralstonia solanacearum species complex. Genetic diversity of African and global strains of Ralstonia solanacearum as determined by PCR restriction fragment length polymorphism analysis of the hrp gene region.

Effects of soil type, management type and soil amendments on the survival of Ralstonia solanacearum. High heterogeneity of exopolysaccharides of Pseudomonas solanacearum strain GMI 1000 and the overall structure of the main polysaccharide.

Referências

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D'autre' part, dans nos essais de synthèse, c'est toujours le lait de vache que nous avons visé, mais la méthode et la technique suivies nous permettraient tout aussi bien, ainsi que