Cours : L'infection et la colonisation de l'hôte
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Introduction
Il existe deux grands points d'infections :- Le rhizoplant (racines)
- Le phylloplant (parties aériennes)
I. Différents mode d'infection
1. Perforation de la paroi
Il y a avant une étape d'adhésion via des molécules, les adhésines. Chez les bactéries, on peut avoir la synthèse de microfibrille de cellulose. Chez certain champignon, on a la formation d'un tube germinal qui assure la fixation.Doc 3 : Chez les champignons, on a souvent deux tubes de germinations, l'un se gonfle à son extrémité, c'est l'appressorium. Le contenu de la spore va passer entièrement dans cet appressorium. Ainsi, il règne à l'intérieur de celui-ci une forte pression, ce qui créé un trou dans la paroi de la cellule hôte. Dans d'autre cas, le phénomène n'est pas seulement mécanique, on peut avoir la présence d'enzymes, les cutinases, qui dégrade la cutine présente dans les cuticules. Doc 4.2. Entrée par des ouvertures naturelles
Doc 5 : Les champignons et les bactéries peuvent rentrés par les stomates. On a aussi des mécanismes actif, ou le pathogène détecte la présence du stomate pour ainsi avoir une croissance autour de celui-ci et infecter l'hôte.Exemple chez les cactées, les stomates sont positionnés en ligne. Chez ces monocotylédones, la croissance est perpendiculaire aux cellules de la feuille. Le filament du champignon serait capable de repérer les variations de hauteurs entre les cellules. Les stomates étant légèrement surélevés, le champignon les repère facilement et forme un appressorium.Thigmotropisme.Autre possibilité, le champignon serait capable de détecter les échanges gazeuxChimiotropismeD'autres ouvertures naturelles permettent l'entrée de pathogène, comme les lenticelles (déchirure de l'épiderme du a la croissance), les hypatode que l'on trouve à la pointe des feuilles qui permettent la guttation, ou encore les nectaires, qui possèdent une ouverture pour laisser sortir le nectar.3. Utilisation des blessures
Les bactéries et virus ne pouvant pas pénétrer par les voies naturelles vont passer par les blessures. Ces blessures sont causées par le vent (qui casse les branches), les techniques agricoles (taille, ramassage des fruits), par les animaux, insectes ou par le cycle de développement du végétal lui-même (abscission foliaire).Exemple de bactéries infectant par les blessures : Agrobacterium tumefasciens.II. Interface plante/pathogène
3 types d'interactions possibles Doc 6 :- Intercellulaire, le pathogène se développe entre les cellules hôtes (bactéries et champignons).
- Intercellulaire puis intracellulaire, de nombreux champignons qui émettent des suçoirs (haustorium).
- Intracellulaire, les virus.
1. Pathogène intercellulaire
Le pathogène va puiser les sucre et les acides aminés. Pour progresser dans l'espace intercellulaire, il doit détruire la lamelle moyenne, on a donc la sécrétion d'enzyme hydrolytique. L'hydrolyse des pectines va fournir des sucres. Le champignon peut ensuite gagner le domaine intracellulaire quand l'hôte est mort, il devient alors un pathogène nécrotrophe (biotrophe).2. Structure et fonction de l'haustorium
Doc 7 : Les haustoria peuvent avoir des formes diverses. Les invaginations permettent un contact plus étroit entre l'hôte et le pathogène. On a un contact de membrane à membrane. On n'a plus de paroi, le transfert de molécule devient facilité.L'haustorium augmente sa surface de contact (contact jointif), ce qui laisse supposer que l'infection est faite pour la nutrition du champignon. Doc 8 : On a utilisé un champignon épidermique, et du CO2 marqué (C14). S'il n'y a pas d'haustorium, on ne retrouve pas de C14 dans le champignon, en revanche, quand on a la formation d'haustoria, on retrouve le C14 dans le champignon.L'haustorium sert dans la nutrition du pathogène.Le contact haustorium/plante permet d'augmenter de 25% la surface de contact entre la plante et le pathogène.Les haustoria inhiberaient les mécanismes de défense de la plante. On a trouvé des molécules secrétées par le champignon qui ralentiraient les mécanismes de défense.3. Pathogène intracellulaire
On a pas vraiment de bactéries intracellulaires, sauf les bactéries symbiotiques. On trouve quelques champignons de racine qui rentrent sous forme de cellule sans paroi (plasmodium), on a alors que 2 membranes en contact. Mais les pathogènes intracellulaires sont majoritairement les virus.III. Sites infectés et colonisation de l'hôte
Doc 9 : Les sites d'infections sont très variés. La colonisation du pathogène dépend des capacités de la plante à limiter l'infection.On a ainsi des infections :- Localisées
- Systémiques
- p126 Impliquées dans la réplication du virus
- p183
- p17 : Protéine de l'enveloppe
- p30 : protéine de mobilité
Conclusion
3 types de parasites :- Biotrophe : vivent en équilibre avec l'hôte (Le plus souvent il s'agit de pathogènes obligatoires).
- Necrotrophe : Provoque la mort des cellules au fur et à mesure de l'invasion des tissus > ils ne sont pas tous obligatoires et peuvent être saprophyte).
- Hémibiotrophe : donnent naissance à des chloroses, nécrose, pourrissement, bref la mort de l'individu.
- La reconnaissance entre plante et pathogène (degré de spécificité)
- Réaction de défense de la plante
- Pouvoir pathogène
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