Effet de la pectine et des pectate lyases sur la colonisation racinaire et la production de surfactine par bacillus velezensis

Abstract

Le présent travail se focalise sur une nouvelle facette de cette interaction, à savoir la stimulation de la production de surfactine (qui est un lipopeptide cyclique multifonctionnel) chez B. velezensis suite à la perception des polymères de pectines de la paroi cellulaire végétale. Les résultats obtenus montrent d’une part que seul un certain fragment spécifique du squelette d’homogalacturonane de ces polymères complexes s’avère être responsable de cette production anticipée de surfactine. En effet, les homogalacturonanes faiblement ou hautement méthylés caractérisés par un degré de polymérisation élevé, se sont montrés particulièrement actifs dans l’induction de la synthèse de surfactine comparé aux monomères et oligomères d’acide galacturonique. Ce phénomène a également été confirmé au niveau transcriptionnel en évaluant le niveau d’expression du gène srfAA. Ainsi, les homogalacturonanes présentant un haut degré de polymérisation agiraient comme molécules signales responsables de la production anticipée de surfactine, qui en retour induit une amélioration de la colonisation des racines par B. velezensis. D’autre part, des gènes codants pour des enzymes de dégradation de la paroi cellulaire ont été identifiés dans le génome de B. velezensis. Deux d’entre eux seraient potentiellement impliquées dans la synthèse d’enzymes de dégradation de la pectine (pectate lyases PelA et PelB). Par conséquent, le second objectif de ce travail a été d’évaluer l’implication de ces gènes dans la faculté de colonisation des racines par la bactérie et dans la perception des polysaccharides de la paroi cellulaire végétale. Les résultats suggèrent que les produits de dégradation des pectines par les enzymes PelA et PelB ne seraient pas utilisés par B. velezensis GA1 comme source de carbone pour générer de la biomasse, mais plutôt comme signal induisant la production de surfactine, étant donné que la souche sauvage, encore capable de dégrader les pectines s’est montrée plus compétitive dans la colonisation racinaire comparé au double mutant ΔpelAΔpelB.Ces résultats ouvrent la porte à une étude plus approfondie des fonctionnalités de ces deux enzymes d’intérêt, notamment concernant le rôle de leurs produits de dégradation entant que signaux déclencheurs de la synthèse de métabolites secondaires chez la bactérie ou comme éliciteurs de la réponse immunitaire de la plante hôte, ce qui s’avère bénéfique pour cette dernière afin de lutter contre l’invasion de ses racines par les agents phytopathogènes.