Les voies de biosynthèse des mycotoxines: analyse des clusters de la mort

C. Barreau
INRA Centre de Bordeaux, UBTAR, - BP 81; 71, avenue Edouard Bourleaux, 33883 Villenave d'Ornon Cedex France

Les céréales sont susceptibles de contenir des mycotoxines, produits du métabolisme secondaire de moisissures se développant soit au champ pendant la culture (pré-récolte), soit pendant le stockage (post-récolte).
Les contaminations post-récolte sont dues à des développements de microorganismes saprophytes du genre Aspergillus ou Penicillium pouvant conduire à la production d'aflatoxines ou d'ochratoxines, métabolites fortement toxiques. Les voies de biosynthèse de ces toxines commencent à être connues. La voie de biosynthèse des stérigmatocystines (ST) et de l'aflatoxine (AF), qui a été la plus étudiée, fait intervenir de nombreux gènes organisés en cluster et l'étude de la régulation de l'expression des gènes de cette voie est en progrès. Une prévention efficace de la contamination par ces toxines post-récolte peut être obtenue par une bonne maîtrise des conditions de stockage.
Le problème des mycotoxines produites au champ est plus complexe. Elles sont synthétisées le plus généralement par des espèces phytopathogènes, les plus fréquentes sur blé et maïs appartenant au genre Fusarium. Du fait de la complexité de l'interaction avec la plante et de l'influence de facteurs environnementaux (climat, pratiques culturales, etc…), la prévention au champ des fusariotoxines demande une connaissance approfondie des éléments permettant le contrôle des espèces de Fusarium mycotoxinogènes, ainsi que des mécanismes moléculaires de régulation de la toxinogénèse.
Plusieurs toxines sont produites par différentes espèces du genre Fusarium. Parmi les plus couramment rencontrées, on peut citer les trichothécènes (TCT), les fumonisines et la zéaralénone (ZON). Les mécanismes moléculaires conduisant à la production de zéaralénone sont peu connus. Par contre, la génétique des voies de biosynthèse des TCT par F. graminearum et de la fumonisine par F. moniliforme, deux des espèces les plus fréquemment rencontrées sur blé et sur maïs, est actuellement en pleine exploration. Les résultats obtenus mettent à nouveau en évidence une organisation en cluster pour la majorité des gènes des voies de biosynthèse de ces fusariotoxines. Les mécanismes de régulation de l'expression de ces gènes semblent extrêmement complexes et restent encore mal connus aujourd'hui.
L'organisation en cluster des gènes impliqués dans la biosynthèse des mycotoxines est intrigante. On peut aussi se poser des questions sur le(s) rôle(s) biologique(s) de ces mycotoxines. Les différentes hypothèses formulées actuellement seront discutées.










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