Effet de la structure en isochores du génome de Leptosphaeria maculans sur la distribution des gènes impliqués dans l'interaction avec la plante hôte

 

B. Profotova (1), I. Fudal (1), S. Ross (1), L. Gout (1), F. Parlange (1), M. Eckert (1), L. Cattolico (2), S. Bernard-Samain (2), M.-H. Balesdent (1), T. Rouxel (1)

 

(1) INRA, PMDV, Route de St Cyr, 78016 Versailles

(2) Génoscope - Centre national de séquençage, 2 rue Crémieux, 91057 Evry

 

 

Leptosphaeria maculans est un champignon ascomycète responsable de la nécrose du collet du colza. Une collaboration entre l’INRA et le Genoscope a récemment permis le séquençage d’une région génomique de 1.3 Mb contenant les gènes d’avirulence AvrLm1 et AvrLm6. Cette région présente une structure originale réminiscente des isochores des Eucaryotes supérieurs : l’alternance d’îlots présentant un taux homogène de G+C, avec une différence nette d’un îlot à l’autre. Les zones équilibrées en G+C (taille de 20 à 70 kb), généralement riches en gènes « de ménage », alternent avec de grandes régions (taille de 170 à 450 kb) à faible taux de G+C (30-40%) composées de mosaïques d’éléments répétés dégénérés (appelées ici régions REP). De telles régions sont très pauvres en gènes, et ceux-ci sont habituellement très éloignés de toute autre région codante. En général, les gènes ainsi prédits puis validés fonctionnellement sont caractérisés par (i) un taux de G+C similaire à celui de leur environnement, (ii) une petite taille de la région codante, (iii) la présence d’un peptide signal, (iv) la richesse en cystéines de la protéine prédite (6 à 8), (v) l’absence d’homologue dans les bases de données, (vi) l’absence d’homologie de séquence entre eux et (vii) leur absence dans les autres espèces du complexe L. maculans-L. biglobosa. Deux de ces gènes sont les gènes d’avirulence AvrLm1 et AvrLm6, alors que les trois autres (appelés LmCys1-3) n’ont pas de fonction biologique connue. Une exception notable concerne LmCys1, qui, bien que partageant la plupart des caractéristiques des autres présente une homologie unique avec FoSix1, une protéine d’avirulence de Fusarium oxysporum et est accompagné d’une transposase comme chez F. oxysporum.

Chez L. maculans, des résultats préliminaires (séquençage de quelques BACs correspondant à un autre chromosome, cartographie génétique) suggèrent que des isochores similaires à ceux de la région AvrLm1-6 existent sur d’autres chromosomes. Ces résultats interrogent quant à l’existence d’autres petites protéines au sein des zones REP, au rôle de ces petites protéines au cours de l’interaction avec la plante hôte, à leur acquisition (transfert horizontal ?) et à leur évolution.