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Síntomas de flavescencia dorada en cepa roja de Cabernet Sauvignon. © Sandrine Eveillard

La flavescence dorée de la vigne

Remplacer un phytoplasme par un spiroplasme pour étudier la flavescence dorée de la vigne

La flavescence dorée de la vigne est une maladie qui menace les vignobles européens. Elle est causée par un phytoplasme, une  bactérie que l’on n’arrive pas à cultiver. Ce problème peut être contourné en étudiant une bactérie voisine : un spiroplasme qui a été caractérisé à l'Inra dans les années 1970.

Par Pascale Mollier
Mis à jour le 06/09/2016
Publié le 29/08/2016

Le phytoplasme de la flavescence dorée, une bactérie insaisissable

Un phytoplasme est une bactérie dépourvue de paroi appartenant à la classe des Mollicutes. C’est un parasite intracellulaire obligatoire qui se reproduit dans le phloème des plantes et se transmet via des  insectes piqueurs-suceurs de phloème. Tous les essais de mise en culture des phytoplasmes au laboratoire ont échoué jusqu’à présent (1). Ce trait ne facilite pas les études moléculaires, pourtant nécessaires pour comprendre les interactions entre les protéines de surface du phytoplasme, les Vmps (2), et les cellules de l’insecte, car ces interactions déterminent la spécificité d’hôte.

Le spiroplasme, un « cousin » accommodant

Spiroplasma citri est un spiroplasme qui partage les mêmes niches écologiques que le  phytoplasme, à savoir le phloème de la plante et l’hémolymphe de l’insecte vecteur. Contrairement aux phytoplasmes, S. citri se prête à la culture et peut être génétiquement manipulé. Le spiroplasme est donc un candidat idéal pour « prêter son corps » au phytoplasme.

Substituer le spiroplasme au phytoplasme

Vue de Spiroplasma citri exprimant la VmpA en microscopie électronique à transmission. La présence des protéines VmpA est révélée par la présence des grains d’or couplés à des anticorps secondaires dirigés contre des anticorps anti-VmpA de phytoplasme.. © Inra, Joël Renaudin et Brigitte Batailler
Vue de Spiroplasma citri exprimant la VmpA en microscopie électronique à transmission. La présence des protéines VmpA est révélée par la présence des grains d’or couplés à des anticorps secondaires dirigés contre des anticorps anti-VmpA de phytoplasme. © Inra, Joël Renaudin et Brigitte Batailler

La première étape consiste à construire des  spiroplasmes recombinants qui expriment différentes protéines de surface ou sécrétées par le phytoplasme.

Pour l’instant, les résultats obtenus avec une de ces protéines (VmpA) sont très encourageants : le spiroplasme recombinant exprime cette protéine membranaire, et de plus, il sécrète des protéines fonctionnelles dans le milieu extérieur.

Cette étude de faisabilité valide la stratégie visant à utiliser des spiroplasmes recombinants pour étudier le rôle des Vmps dans la spécificité d’hôte du phytoplasme de la flavescence dorée.

Ces travaux devraient aboutir à une meilleure connaissance de ce pathogène et, au-delà, faciliter l’identification de nouveaux vecteurs et la prédiction des risques d’émergence de nouvelles épidémies.

 

            (1) Le métabolisme rudimentaire de ces bactéries particulières explique probablement leur incapacité à se multiplier in vitro ainsi que leur statut de parasites obligatoires.

              (2) Vmps : protéines membranaires variables de surface.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Biologie et amélioration des plantes, Santé des plantes et environnement
Centre(s) associé(s) :
Nouvelle-Aquitaine-Bordeaux

Référence

Renaudin, J., L. Béven, B. Batailler, S. Duret, D. Desqué, N. Arricau-Bouvery, S. Malembic-Maher and X. Foissac. 2015. Heterologous expression and processing of the flavescence dorée phytoplasma variable membrane protein VmpA in Spiroplasma citri. BMC Microbiol 15:82-93.

Joseph-Marie Bové sur le terrain en verger. © Inra, Inra

Le spiroplasme de Joseph-Marie Bové

C’est l’équipe de Joseph-Marie Bové qui a caractérisé à l’Inra de Bordeaux, dans les années 70, Spiroplasma citri, l’agent impliqué dans le stubborn, une maladie véhiculée par des cicadelles, qui affecte sévèrement les agrumes, en particulier les orangers et les pamplemoussiers. Les chercheurs ont réussi à cultiver ces bactéries dans un milieu de culture dérivé de celui utilisé pour les mycoplasmes, des bactéries que l’on trouve chez les animaux et l’homme. La mise en culture a permis à un groupe d’experts internationaux, fidèles collaborateurs du laboratoire aquitain, de confirmer la morphologie hélicoïdale tout à fait particulière de cet organisme qui se propage en tournant sur lui-même, d’où son nom de Spiroplasma citri, adopté par la communauté scientifique internationale en 1973. Le genre Spiroplasma allait se révéler être un genre bactérien extrêmement large, avec des hôtes peu nombreux chez les plantes mais très variés chez les arthropodes, du moustique à l’écrevisse. Lire l’article.