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Detailed view PhD thesis
INSA de Lyon (22/03/2010), Nicole Cotte-Pattat (Dir.)
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Recherche de signaux moléculaires végétaux impliqués dans l'induction de gènes chez la bactérie phytopathogène Erwinia chrysanthemi (Dickeya dadantii)
Aleksandra Wlodarczyk1, 2

Dickeya dadantii est une bactérie responsable de pourritures sur un large spectre de plantes. Sa virulence est principalement due à la sécrétion d'enzymes dégradant la paroi végétale. Ce travail de thèse a porté sur l'identification de molécules jouant un rôle de signal dans les interactions entre plantes et bactéries. Divers phytoconstituants sont connus pour être impliqués dans les phénomènes de communication entre plantes et microorganismes. Chez D. dadantii, nous avons caractérisé deux régions génomiques, lfa et lfg, codant des protéines exprimées seulement lors de l'infection de plantes ou en présence d‟extraits végétaux. Leur expression est modulée par des répresseurs agissant différemment en présence ou absence d'inducteur. Ces régulateurs, LfaR et LfgR, contrôlent également l'expression de gènes permettant le transport de l'inducteur dans le cytoplasme bactérien. Après mise au point d'un test de criblage, la recherche de l'inducteur végétal a été réalisée à partir d'extraits de feuilles d'endive et de tubercules de pomme de terre. Plusieurs étapes chromatographiques ont permis d'obtenir plusieurs fractions actives, dont une très fortement. Cette fraction provenant de pomme de terre contient seulement deux composés qui ont été purifiés. Le composé majeur a été identifié comme étant un nucléoside, la guanosine, mais cette molécule pure n'a pas d'activité inductrice. La quantité de l'autre composé était insuffisante pour permettre l'identification de cette molécule active. Les résultats de ce travail montrent l'implication et le mécanisme d'action de petites molécules hydrophiles agissant comme signaux dans l‟interaction entre la plante et D. dadantii.
1:  MAP - Microbiologie, adaptation et pathogénie
2:  EM - Ecologie microbienne
Erwinia chrysanthemi – Dickeya dadantii – activité biologique – régulation génétique – molécule signal – fractionnement bioguidé – interaction plante-bactérie

Search for plant molecular signals involved in the induction of genes in the phytopathogenic bacterium Erwinia chrysanthemi (Dickeya dadantii)
Dickeya dadantii is an enterobacterium causing soft rot diseases in a wide range of plant species. The maceration of plant tissues is essentially caused by the secretion of a set of plant cell wall degrading enzymes. This thesis focused on the identification of molecules involved in signalling processes during biological interactions. Various secondary metabolites and phytoconstituants are known to play a role in the interactions and communication between plants and microorganisms. In D. dadantii, we have characterized two genomic loci, lfa and lfg, coding for proteins that are expressed only during plant infection or in the presence of plant extracts. The expression of the genes lfaA and lfgN is modulated by repressors that act differently depending on the presence or absence of the inducer. These regulators, LfaR and LfgR, also control the expression of genes involved in the transport of the inducer in the bacterial cytoplasm. After achievement of a screening test to analyse the fractions, a search for the inducer was performed in extracts from chicory leaves and potato tubers. Several chromatographic fractionations allowed the recovery of different active fractions, including a highly active fraction from potato. This fraction contained two compounds which were further purified. The main compound was identified as a nucleoside, guanosine, but the pure molecule has no inducing capacity. The low amount of the second molecule was insufficient for the final identification of the inducer. The results of this work show the involvement and mechanism of action of small hydrophilic molecules acting as signals in the interactions between plants and D. dadantii.
Erwinia chrysanthemi – Dickeya dadantii – biological activity – genetic regulation – signalling molecule – bioguided fractionation – plant-bacterium interaction

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