Interactions entre Streptomyces scabies, les végétaux et les autres microorganismes du sol

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Les Streptomyces spp. sont des bactéries filamenteuses qui appartiennent au groupe des actinobactéries. Plusieurs de ces espèces vivent dans les sols où elles participent à la décomposition de la matière organique. De rares espèces sont phytopathogènes et le Streptomyces scabiei est, au Canada, l'agent principal de la gale commune de la pomme de terre, une maladie d'importance économique contre laquelle les méthodes de contrôle sont limitées et peu efficaces. Notre groupe travaille à l'élucidation des mécanismes liés au pouvoir pathogène du S. scabiei. Lorsque cet agent pathogène infecte les tubercules de pomme de terre, il entre en contact avec le périderme lequel est constitué en partie de subérine. Ce polymère est un composé réfractaire à la décomposition microbienne. La structure de la subérine est complexe et elle n'est que partiellement élucidée. Il est toutefois connu que le polymère est constitué de fractions aliphatique et aromatique. Les récents travaux du laboratoire montrent que la présence de la subérine est nécessaire au déclenchement des mécanismes de virulence du S. scabiei. La subérine induit la production de toxines qui tuent les cellules végétales ainsi que la production de cellulases qui dégradent des constituants de la paroi végétale. De plus, la bactérie semble être en mesure d'utiliser la subérine comme source de carbone pour sa croissance. Dans le cadre de cette subvention, les interactions entre le S. scabiei et la subérine seront analysées sous divers volets. Alors que chez la plupart des microorganismes, la biosynthèse des cellulases est induite par la présence de cellulose, la production des cellulases est induite par la subérine chez le S. scabiei. Un des objectifs à court terme de notre programme de recherche consiste à élucider les mécanismes cellulaires et moléculaires qui permettent au S. scabiei de produire des cellulases en présence de subérine. Le second objectif est de documenter le rôle des enzymes extracellulaires produits par le S. scabiei dans la dégradation du domaine aliphatique de la subérine et dans la pathogénèse. Ce travail est tout à fait original ; aucun enzyme bactérien participant à la dégradation de la subérine n'a été identifié à ce jour. Le troisième objectif consiste à établir la capacité du S. scabiei à dégrader le domaine aromatique de la subérine. Ces recherches permettront de mieux comprendre les premières étapes de l'infection et de la colonisation de la pomme de terre par le S. scabiei. Ces travaux contribueront à l'avancement des connaissances en phytopathologie, en physiologie et en écologie des actinobactéries. Ces travaux auront, de plus, une portée significative en écologie microbienne. En effet, la biodégradation de la subérine est un processus indispensable au recyclage de la matière organique des sols, mais ce processus n'est que très peu documenté.