Des scientifiques découvrent un moyen de vaincre les cultures

Par University of California - Riverside5 août 2023

Les chercheurs ont découvert que la pourriture grise utilise des bulles lipidiques pour transporter l’ARN qui inhibe l’immunité des plantes, provoquant des milliards de pertes de récoltes. Les résultats pourraient conduire à de nouveaux fongicides écologiques ciblant ces bulles, offrant potentiellement une solution efficace sans produits chimiques toxiques.

La pourriture grise, responsable de milliards de pertes de récoltes annuelles en infectant une grande variété de fruits et légumes, notamment les baies et les tomates, constitue un problème persistant pour les agriculteurs. Aujourd’hui, une nouvelle méthode a été découverte par les chercheurs pour lutter contre cette moisissure sans avoir besoin d’inonder les cultures de produits chimiques toxiques.

Si vous avez déjà rencontré une fraise recouverte d'une substance grise et pelucheuse, vous avez été témoin des effets de la pourriture grise. Ce formidable champignon affecte plus de 1 400 espèces de plantes et, jusqu'à présent, il n'existe aucun remède efficace. La clé du contrôle pourrait résider dans la découverte de « bulles » lipidiques sécrétées par les cellules de moisissures, une caractéristique que certains scientifiques avaient auparavant négligée comme étant sans importance.

En fait, une nouvelle recherche de l’UC Riverside montre que ces bulles sont essentielles aux communications entre les agents pathogènes et leurs hôtes, notamment de nombreux types de champignons, ainsi que les bactéries et les mammifères. Dans ce cas, les chercheurs ont découvert que la pourriture grise avait appris à utiliser les bulles pour réussir les infections.

"Parce qu'elles sont difficiles à isoler et à étudier, les fonctions importantes de ces bulles lipidiques, également appelées vésicules extracellulaires, ont été négligées pendant des décennies", a déclaré Hailing Jin, professeur UCR de microbiologie et de pathologie végétale, qui a dirigé le projet de recherche.

“Now we know the mold, just like its plant hosts, also uses extracellular vesicles to protect and deliver what amount to weapons — small RNARibonucleic acid (RNA) is a polymeric molecule similar to DNA that is essential in various biological roles in coding, decoding, regulation and expression of genes. Both are nucleic acids, but unlike DNA, RNA is single-stranded. An RNA strand has a backbone made of alternating sugar (ribose) and phosphate groups. Attached to each sugar is one of four bases—adenine (A), uracil (U), cytosine (C), or guanine (G). Different types of RNA exist in the cell: messenger RNA (mRNA), ribosomal RNA (rRNA), and transfer RNA (tRNA)." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Des molécules d'ARN qui font taire les gènes impliqués dans le système immunitaire des plantes », a déclaré Jin.

Pourriture grise se développant sur les produits. Crédit : Salut Jin/UCR

This finding is detailed in the journal Nature Communications<em>Nature Communications</em> is a peer-reviewed, open-access, multidisciplinary, scientific journal published by Nature Portfolio. It covers the natural sciences, including physics, biology, chemistry, medicine, and earth sciences. It began publishing in 2010 and has editorial offices in London, Berlin, New York City, and Shanghai. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Nature Communications, où les chercheurs montrent non seulement que la moisissure grise sécrète de l'ARN virulent dans ces bulles à base de lipides, mais qu'une protéine particulière est la clé de la capacité de la moisissure à produire des bulles.

La protéine, la tétraspanine, apparaît à la surface des bulles. Les chercheurs ont découvert que s’ils éliminaient la capacité de la moisissure à produire de la tétraspanine, sa capacité à sécréter et à libérer les bulles était considérablement réduite.

"Si nous éliminons cet élément clé des vésicules, nous pouvons atténuer leur capacité à délivrer les armes des petits ARN ou d'autres molécules qui suppriment l'immunité de l'hôte", a déclaré Jin.

Auparavant, la même équipe de recherche avait également identifié des gènes permettant au champignon de produire de petites molécules d’ARN. L'élimination de ces gènes, ainsi que de ceux qui permettent au champignon de produire de la tétraspanine, permettrait de créer une nouvelle génération de « fongicides à ARN » qui inhiberaient la pourriture grise.