STAGE : ROLE DES PROTEINES VEGETALES MLO PENDANT LES INTERACTIONS MARCHANTIA – PHYTOPHTHORA

Environnement de travail, missions et activités  Vous intégrerez l’équipe IPO (Interactions Plantes-Oomycètes) de l’Institut Sophia Agrobiotech d’INRAE. L’équipe étudie la dynamique des interactions entre les plantes et les oomycètes pathogènes, de la sporulation jusqu’aux stades tardifs de l’infection. Elle est composée de 6 chercheurs, 2 ingénieurs de recherche, 2 ingénieurs d’études et 5 doctorants internationaux. Contexte du projet Les gènes Mildew Locus O (MLOs) ont été identifiés il y a plus de 80 ans chez l’orge comme les premiers facteurs de sensibilité (facteurs S) végétaux. Leur utilisation en sélection a depuis permis d’obtenir une résistance large et durable à l’oïdium (Erysiphe spp.) dans de nombreuses cultures¹. En revanche, le rôle des protéines MLOs - récemment proposées comme canaux calciques² - dans les interactions avec les oomycètes filamenteux tels que Phytophthora spp. reste largement inconnu, en particulier chez les plantes terrestres à divergence ancienne. Cette question est particulièrement intéressante au regard des similitudes entre Phytophthora, un hémibiotrophe, et Erysiphe, un biotrophe : interactions étroites avec l’hôte, formation d’interfaces spécialisées, sécrétion d’effecteurs et suppression de l’immunité végétale. Chez l’angiosperme Arabidopsis thaliana, 3 des 15 MLOs, AtMLO2/6/12, favorisent la sensibilité à Erysiphe, avec un rôle majeur d’AtMLO2³. La bryophyte Marchantia polymorpha ne possède, elle, que quatre MLOs (MpMLO1-4), dont le rôle dans les interactions plante pathogène reste totalement inconnu.  Présentation du projet En étroite collaboration avec un doctorant en 2ᵉ année et en se concentrant sur le rôle, encore non publié, de MpMLO2 dans l’interaction Marchantia polymorpha–Phytophthora, le/la stagiaire aura pour missions de :  1. Générer des lignées transgéniques de M. polymorpha knockout pour Mpmlo2, exprimant les protéines MpMLO2 de Marchantia ou AtMLO4 d’Arabidopsis, fusionnées au marqueur fluorescent Citrine sous le contrôle du promoteur constitutif 35S;  2. Utiliser la microscopie confocale pour caractériser la localisation subcellulaire des protéines de fusion MLO-Citrine chez Marchantia. Les profils de localisation seront comparés entre MpMLO2 et AtMLO4, ainsi qu’aux observations précédemment réalisées dans des feuilles de tabac transformées transitoirement ;  3. Infecter certaines lignées transformées avec Phytophthora afin de déterminer si les protéines de fusion MpMLO2-Citrine et AtMLO4-Citrine peuvent complémenter le phénotype d’infection des mutants Mpmlo2. Cette approche permettra de déterminer si le rôle précédemment identifié de MpMLO2 dans l’interaction avec Phytophthora est conservé après fusion au marqueur fluorescent, et si cette fonction peut être assurée par la protéine AtMLO4 d’Arabidopsis, issue d’une lignée évolutivement divergente ;  4. Étudier, au cours de la croissance et de la multiplication des transformants primaires, les interactions protéine–protéine entre les protéines MLOs de Marchantia et des protéines associées aux MLOs conservées au cours de l’évolution, telles que MARIS, EXO70 ou la calmoduline, en utilisant au moins une approche d’étude des interactions protéiques. Ces travaux permettront d’évaluer la conservation des interactions associées aux MLOs au cours de l’évolution des plantes terrestres et d’apporter de nouvelles connaissances sur les mécanismes moléculaires sous-jacents aux fonctions des MLOs.