Cours : Les mécanismes de défense des plantes

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4. Les protéines de défense

On les a caractérisées en faisant des extraits protéiques d'une plante saine, et une plante parasitée. On a analysé les protéines de chacune des deux plantes par électrophorèse bidimensionnelle. On a le même profil d'expérience pour les autres protéines de défense, elles sont exprimées rapidement, de façon très forte dans le cas d'une relation incompatible, et faible dans le cas d'une relation compatible. On peut les localiser avec des anticorps, on s'aperçoit alors qu'elles s'accumulent contre la paroi, au niveau des papilles.

a. Les protéines riches en hydroxyproline (HRGP)

On observe dans la structure primaire de ces protéines une succession d'hydroxyproline. Ces protéines sont souvent riches en lysine, ce qui leur confère un rôle de polycation. Exemple : l'extensine. Ces protéines vont faciliter la fixation des lignines vers la paroi. Accumulation d'ARNm pour les protéines riches en hydroxyproline dans différents organes de la plante colonisée par un champignon :

  • La réponse est plus lente que les phytoalexines
  • L'expression de ces protéines est plus rapide dans le cas d'une incompatibilité que dans compatibilité.
  • Les zones non-inoculées vont exprimer ces gènes : La synthèse n'est pas localisée qu'au site d'infection.

b. Les protéines PR (Pathogenesis Related protein)

Elles ont un faible poids moléculaire. La mise en évidence s'est faite en étudiant une plante de tabac infectée par un virus. On trouve des hydrolases (qui vont hydrolyser les parois) et des gluconases. On compare un broyat de feuille malade, avec un broyat de feuilles saines. On purifie, et on mesure les activités enzymatiques dans les deux cas On a une expression des protéines PR qui est présent aussi bien dans le cas d'une interaction compatible, qu'incompatible. Mais dans le cas d'incompatibilité, l'expression est plus rapide et plus forte. L'expression de PR dépend de l'incompatibilité et de la compatibilité, mais aussi du développement de la plante (il existe des activités chitinases constitutives dans les organes de la plantes :

  • Organes floraux
  • Organes âgés

L'expression de ces PR est corrélée à l'émission d'éthylène (l'éthylène pouvant être une voie de signalisation). Mesure de l'activité des protéines PR :

  • Par isolement et étude de l'expression des gènes codant pour la chitinase
  • Par activité biologique des protéines PR

c. Les inhibiteurs d'enzymes

Molécules qui vont inhiber les enzymes du pouvoir pathogène du champignon. Deux grands groupes :

  • PGIP : Inhibiteur de la polygalacturonase : Elles sont localisées dans la paroi, à faible intensité. Ce sont des protéines inductibles rapidement chez les plantes résistantes. Elles vont ralentir la progression de l'agent pathogène, ralentir la destruction de la pectine. En inhibant ce phénomène, les produits d'enzymes vont renforcer le phénomène d'élicitation.
  • PI : Inhibiteur de protéase : On a la trypsine et la chémotrypsine qui vont réduire le pouvoir pathogène. Elles sont stockées dans la vacuole et excrété par l'espace intermembranaire.


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Florent


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