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Virologie Végétale
(ACR)
- Mot(s) clé(s) :
Objet d'étude : arabidopsis, arbre fruitier à noyau, végétal, viroide phytopathogène, virus à arn
Question sociétale et finalité, contexte : amélioration génétique, biodiversité microbienne, biosécurité, relation plante-microorganisme, santé des plantes
Démarche, discipline : biologie moléculaire, Biologie végétale, Génétique des plantes, Génétique des populations, Génomique Transcriptomique et Protéomique, Virologie
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Objet d'étude : arabidopsis, arbre fruitier à noyau, végétal, viroide phytopathogène, virus à arn
Question sociétale et finalité, contexte : amélioration génétique, biodiversité microbienne, biosécurité, relation plante-microorganisme, santé des plantes
Démarche, discipline : biologie moléculaire, Biologie végétale, Génétique des plantes, Génétique des populations, Génomique Transcriptomique et Protéomique, Virologie
Echelle d'étude : métapopulation, viral genome
Dispositif technique et méthode d'étude : bioessais
Composé chimique, Facteur du milieu : virus particle
Phénomène, processus et fonction : relation plante pathogène
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- Description détaillée :
Présentation et objectifs de recherche :
Les travaux de l’équipe de Virologie Végétale portent Afficher la suite
Présentation et objectifs de recherche :
Les travaux de l’équipe de Virologie Végétale portent sur les virus phytopathogènes à ARN et, en particulier, sur les Potyvirus, genre numériquement le plus nombreux et le plus dommageable des virus infectant les plantes. L’objectif global est de mieux connaître ces agents et de mieux comprendre leurs interactions avec leurs plantes hôtes. Ceci nous permet de proposer, dans une logique de recherche translationnelle, de nouveaux outils ou de nouvelles stratégies pour lutter contre ces agents : détection et caractérisation (phytodiagnostic…), contribution à l'obtention de plantes résistantes….
Ces travaux pluridisciplinaires s’appuient sur les compétences complémentaires des membres de l’équipe (virologie, biologie moléculaire, biochimie, génétique et génomique) et sur un large réseau de collaboration nationales et internationales.

Axes de recherches :
Les recherches de l’équipe de Virologie Végétale sont structurées en 5 axes en interaction forte qui se renforcent et se complètent mutuellement.

Axe 1 - Etiologie, diagnostique et caractérisation d’agents ou de métagénomes viraux
Notre équipe dispose d’un savoir-faire et d’une expertise reconnue s’agissant des viroses des arbres fruitiers. Nos travaux visent à la fois à une meilleure connaissance des virus infectant ces plantes (ou d’autres plantes hôtes, souvent dans le cadre de collaborations) et au développement de nouvelles approches pour la mise en évidence, la caractérisation, la détection et l’étude de la diversité d’agents viraux.
Un développement récent concerne l’utilisation des nouvelles techniques de séquençage très haut débit, tant pour le diagnostic et l’étiologie virale que pour la description du métagénome phytoviral. Nos approches de métagénomique sont conduites en milieu tempéré anthropisé mais aussi, dans le cadre du projet ANR Evince et du projet Génoscope MetaGKer dans l’environnement contraint et non anthropisé des Iles Kerguelen.

Axe 2 - Identification de facteurs de l’hôte impliqués dans les interactions plantes-Potyvirus
Ces travaux sont conduits chez les Prunus sensibles à la sharka (Plum pox virus ou PPV) mais surtout chez la plante modèle Arabidopsis thaliana. Nous avons en effet démontré que cette plante constitue un excellent système biologique pour étudier les réponses de l’hôte aux potyvirus et pour identifier par clonage positionnel les gènes conférant des résistances récessives aux virus (gènes de sensibilité).
Nous nous appuyons sur l’étude des phénotypes de réponse, qualitatifs et quantitatifs, Arabidopsis-PPV et Arabidopsis-virus de la mosaïque de la laitue (Lettuce mosaic virus ou LMV), afin d’en identifier les bases génétiques par des approches de génétique classique mais aussi, plus récemment, de génétique d’association. Ces travaux sont en particulier soutenus par le projet européen FP7 SharCo, tout comme ceux visant à la cartographie des déterminants de la résistance quantitative au PPV chez les Prunus sensibles, qui bénéficient par ailleurs du séquençage du génome du pêcher et, prochainement, de l’abricotier.
Les résultats obtenus débouchent directement sur les Axes de recherche suivants.

Axe 3 - Analyse fonctionnelle des interactions moléculaires plantes-Potyvirus
Nous déployons des approches pluridisciplinaires (biologie moléculaire ou cellulaire, biochimie, génétique inverse virale…) pour analyser les mécanismes et identifier les partenaires cellulaires ou viraux qui sous-tendent l’action de facteurs de l’hôte jouant un rôle clé dans l’interaction plantes-Potyvirus. Ces travaux sont développés sur deux modèles principaux, le rôle des facteurs d’initiation de la traduction eIF4E et eIF4G dans la sensibilité aux Potyvirus chez la laitue et chez Arabidopsis thaliana d’une part et le fonctionnement de la résistance RTM aux Potyvirus chez Arabidopsis thaliana (projet ANR ViroMouv).
Le recrutement des facteurs eIF4E et eIF4G (ou leurs isoformes) apparait comme un passage obligé pour le succès de l’infection non seulement par les Potyvirus mais aussi par des virus appartenant à de nombreux autres genres viraux. Nous tentons de déchiffrer le réseau complexe d’interactions entre ces facteurs cellulaires et diverses protéines virales (VPg, CI, HC-Pro) afin de comprendre leur contribution au processus d’infection. Nous analysons également les mécanismes de contournement des résistances conférées par eIF4E chez la laitue.

Axe 4 - Développement de nouvelles stratégies de résistance antivirale - biosécurité
Cet axe de recherche vise à décliner dans la pratique les connaissances acquises sur l’identité et le fonctionnement des facteurs de l’hôte impliqués dans les interactions plantes-Potyvirus. Il est centré sur le développement de nouvelles stratégies de résistance au virus de la Sharka chez les Prunus (pêcher, abricotier, prunier…) et est soutenu par les projets européen FP7 Sharco et Stone (coordonnés par l’équipe) ainsi que par des financements nationaux (FranceAgriMer…).
Ces travaux utilisent différentes voies, depuis l’amélioration génétique classique (cartographie des déterminants de résistance pour le développement de la sélection assistée par marqueurs) à la transgénose pour la résistance, en passant par l’exploration ciblée de la diversité génétique naturelle (Ecotilling) ou induite (Tilling) des espèces sensibles. Dans ce cadre, un développement récent est la mise en place d’une collection Tilling de plus de 3000 mutants de pêcher.
Les travaux sur l’utilisation d’approches de transgénose ont débouché sur la variété de prune Honeysweet résistante à la Sharka (Collaboration USDA) dont l’étude de la biosécurité se poursuit.

Axe 5 - Applications nanotechnologiques des virus phytopathogènes
Les particules des virus phytopathogènes sont constituées par l'assemblages supramoléculaires de centaines de protéines. Centrés sur deux projets partenariaux financés par l’ANR (VirusCAF et Cascade), nos travaux visent à explorer l’utilisation de ces nano-objets dans le domaine des nanotechnologies. Notre objectif est d’utiliser les particules virales comme nano-structures support pour la présentation et l’ordonnancement d’enzymes afin de reconstituer des cascade enzymatiques sur des supports solides.
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- Champs de rattachement :
 

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