La pourriture blanche Sclerotinia sclerotiorum déclenche des maladies sur des centaines d’espèces végétales. Au cours de l’infection, des cellules du réseau de filaments mycéliens produisent des toxines pour démanteler les cellules végétales, alors que leurs voisines constituent des réserves avec les nutriments ainsi libérés. Cette découverte illustre comment la coopération peut générer des caractères complexes tels que le pouvoir infectieux d’un champignon parasite.
Le nombre d’espèces différentes qu’un agent pathogène est capable d’infecter dans la nature joue un rôle déterminant dans la propagation des maladies. Alors que de nombreux champignons parasites sont spécialisés sur une espèce hôte, Sclerotinia sclerotiorum est un champignon pathogène des plantes reconnu pour sa capacité à infecter une grande variété d’espèces végétales.
Le séquençage global du transcriptome révèle que l’expression des gènes de S. sclerotiorum diffère fortement dans les cellules situées à la base et à l’extrémité des filaments au cours de l’infection. Afin de mieux comprendre ces différences, les chercheurs ont reconstruit un modèle métabolique du champignon à l’échelle du génome et ont analysé les flux métaboliques. Une forme de division du travail entre les cellules le long des filaments a été mise en évidence. Le bénéfice lié au fonctionnement coopératif augmente avec la capacité de la plante à se défendre. Ces conclusions sont corroborées par l’observation d’une croissance invasive réduite lorsque la continuité entre les compartiments centraux et apicaux des filaments fongiques est interrompue, et de façon plus marquée lorsque la plante hôte est plus résistante.
Ces résultats montrent que la coopération entre cellules est un mécanisme favorisant les maladies causées par des agents pathogènes fongiques. Ces échanges modifient les contraintes agissant sur les cellules des agents pathogènes dans leur milieu naturel et devraient être pris en compte dans la conception des stratégies de gestion des maladies.
Rémi Peyraud, Malick Mbengue, Adelin Barbacci, Sylvain Raffaele Intercellular cooperation in a fungal plant pathogen facilitates host colonization. 2019 Feb 19;116(8):3193-3201. Proc Natl Acad Sci U S A > DOI : 10.1073/pnas.1811267116
Advances on plant-pathogen interactions from molecular toward systems biology perspectives. Peyraud R, Dubiella U, Barbacci A, Genin S, Raffaele S, Roby D.Plant J. 2017 May;90(4):720-737 > doi: 10.1111/tpj.13429. Epub 2017 Feb 10.