Projet ANR-12-JSV7-0002 – miRcorrhiza : Régulation de la symbiose mycorhizienne à arbuscules par des microARNs
Programme : JCJC - SVSE 7 - Biodiversité, évolution, écologie et agronomie (JCJC SVSE 7)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Jean-Philippe Combier (Université Paul Sabatier Toulouse 3 - Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales)
Partenaires : Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales
Montant : 260000.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : miRcorrhizaRégulation de la symbiose mycorhizienne à arbuscules par des microARNs
identification de microRNAs impliqués dans la symbiose mycorhizienne à arbusculesLa symbiose endomycorhzienne à arbuscules est une symbiose très répandue qui concerne environ 80% des plantes terretres et de schampignons du sol. Cette symbiose améliore la nutrition hydrique et minérale de la plante et pourrait donc jouer un rôle conseidérable dans une agriculture plus respectueuse de l'environnement. L'objectif de ce projet est de mieux comprendre l'établissement de cette symbiose en étudiant certains gènes clés de nombreux processus développementaux : les microARNs
approche mutlidisciplinaire de biologiela plupart des approches utilisées concernent la biologie moléculaire, comme la surexpression du microARN, l'analyse de l'expression de gènes par PCR quantitative, mais aussi la biologie cellulaire, afin de bien visualiser les interactions plante microorganismes, voir de la génétique, pour l'obtention de lignées mutées dans les gènes cibles
Résumé de la soumission : La symbiose endomycorhizienne à arbuscule est très répandue et concerne plus de 80% des plantes terrestres. Elle améliore la nutrition hydrique et minérale (principalement phosphatée) des plantes et constitue, dans le cadre mondial actuel de réduction des intrans chimiques en agriculture, une alternative plausible. Récemment les molécules signal utilisées par les deux partenaires ont été identifiées au laboratoire : il s'agit des strigolactones végétales et des Myc-LCOs fongiques. ces molécules permettent une préparation de chacun des deux partenaires à la symbiose. la perception des Myc-LCOs est encore très peu connue actuellement. Les plantes de la famille des Légumineuses présentent la carctéristique de pouvoir aussi former une symbiose fixatrice d'azote avec des bactéries Rhizobiacées. Cette symbiose utilise des molécules signal bactériennes appelées facteur NOD, pour préparer la plante à la symbiose. Facteurs NOD et Myc-LCOs présentent uns structure chimique très proche. La plante doit donc percevoir differemment ces deux molécules pour induire les réponses adéquates. Lors d'un crible visant à identifier des microARNs nécessaires à l'établissement de la symbiose endomycorhizienne, nous avons identifié un microARN comme étant nécessaire à l'établissement de cette symbiose en réprimant la voie de signalisation de la perception des Myc-LCOs. Par ailleurs, nous avons pu démontrer que ce microARN active la voie de signalisation de la perception des facteurs NOD. Ce microARN semble donc constituer un aiguillage utilisé par la plante pour percevoir différentiellement les deux molécules signal différentes. Ce projet est focalisé sur ce microARN pour mieux comprendre son rôle au cours des deux symbioses, dans la perspective d'avoir une meilleure compréhension de l'établissement des symbioses mycorhizienne et nodulatrice.
Résultats : Nous avons identifié un microARN qui semble jouer un rôle d'aiguillage entre la voie myc, qui conduit à la mycorhization et la voie nod, qui conduit a la nodulation. en effet, la surexpression de ce microARN active la premiere voie et reprime la deuxieme. C'est donc la premiere identification d'un mecanisme qui segrege la perception des voie symbioses, dont les mécanismes moléculaires d'établissement sont très proches.
Perspectives : Les prochaines étapes de l'étude vont consister à étudier la régulation de l'expression du microARN pedant les deux symbioses, ainsi que l'expression et le rôle des gènes cibles de ce microARN, afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents permettant l'établissement de ces deux symbioses.
Publications et brevets : une publication sur le rôle du micrARN au cours des deux symbioses est en cours d'écriture