Добірка наукової літератури з теми "Bactéries phytopathogènes – Adaptation"

La spécificité d'hôte est le résultat de plusieurs phases d'interaction avec l'hôte : attraction, multiplication, colonisation et transmission. Nous avons émis l'hypothèse que la spécificité d'hôte se dessine dès les étapes précoces d'attraction et d'adhésion. Pour tester cette hypothèse, nous avons sélectionné les gènes codant des senseurs du chimiotactisme (MCPs) et des régulateurs à deux composants, des transporteurs TonBdépendants et des adhésines, et avons déterminé leur distribution dans une collection de 173 souches appartenant à différents pathovars de Xanthomonas spp. Ayant des gammes d'hôtes différentes. Les résultats obtenus montrent que la majorité des pathovars (28/34) présente des répertoires uniques et propres de ces gènes candidats, indiquant une corrélation entre le répertoire des gènes candidats et la gamme d'hôte. Six pathovars non individualisés partagent chacun leur répertoire avec seulement un autre pathovar. Ces similarités pourraient refléter des spécificités écologiques communes. Les analyses de séquences des gènes codant les senseurs du chimiotactisme et les adhésines ont révélé la présence de signaux de sélection positive dans la divergence adaptative entre les espèces de Xanthomonas spp. Au sein de l'espèce X. Axonopodis, les gènes candidats sont soumis à une pression de sélection positive ou purificatrice. La pression de sélection positive s'exerce sur des sites appartenant à des domaines fonctionnels de ces protéines. Ces résultats suggèrent que la pression de sélection purificatrice agirait sur les gènes impliqués dans la reconnaissance de molécules végétales communes alors que la pression de sélection positive agirait sur les gènes impliqués dans la reconnaissance de molécules spécifiques d'une niche particulière. Ces résultats révèlent que la spécificité d'hôte se dessine dès les étapes précoces d'attraction et d'adhésion à la plante. Les études phylogénétiques et généalogiques menées sur les souches de X. Axonopodis confirment l'existence de sous-groupes au sein de cette espèce et indiquent une divergence très ancienne pour certains d'entre eux. Malgré un long isolement de ces sous-groupes, de nombreux échanges de matériel génétique ont été identifiés et associés à des transferts de gènes codant des facteurs de virulence. Les résultats présentés montrent l'importance de la perception de l'environnement et de l'adhésion dans les interactions entre les bactéries phytopathogènes et les leurs plantes hôtes
Host specificity combines distinct successive phases of interaction between bacteria and host plant: attraction, ability to multiply on or inside the host and transmission to new hosts. We hypothesized that determinants responsible for bacterial host specificity are expressed starting from chemotactic attraction by host tissues and adhesion. We established the distribution of 70 genes involved in chemotactic attraction, chemical environment sensing and adhesion in a large collection of xanthomonad strains. These 173 strains belong to different pathovars of Xanthomonas spp and display different host ranges. Most pathovars (28/34) were characterized by unique repertoires of candidate genes highlighting a correspondence between pathovar clustering and repertoires of sensors and adhesins. In contrast, six pathovars may display the same repertoire. This may reflect common ecological behaviors. To further challenge our hypothesis, we tested for molecular signatures of selective pressures on genes encoding chemotactic sensors and adhesins of xanthomonad strains. We identified strong evidence of adaptive divergence acting on most candidate genes. Within X. Axonopodis, candidate genes were identified to be under purifying selection or positive selection. Most of sites under positive selection were located in conserved domains within proteins. These finding suggest that purifying selection may act on genes involved in recognition of common structures of plant tissues and positive selection may act on genes coding for sensors and adhesins used for colonization of specific niches. These findings provide new insights in the evolutionary importance of chemotactic attraction and adhesion in the host specificity of plant pathogenic bacteria. Thus, events leading to host specificity may occur as early as chemotactic attraction by host and adhesion to tissues for plant pathogenic xanthomonads. Phylogenetical and genealogical analyses conducted on X. Axonopodis strains strongly supported clustering of these strains into 6 subgroups corresponding to known subgroups within this species and indicated that the divergence between some subgroups is very ancient. Furthermore, recombination events due to genetic exchanges have been found to occur recently in X. Axonopodis strains and some were associated to transfers of virulence-associated genes. All these data support the importance of perception of the environment and adhesion in the plant-microbe interactions

La spécificité d'hôte est le résultat de plusieurs phases d'interaction avec l'hôte : attraction, multiplication, colonisation et transmission. Nous avons émis l'hypothèse que la spécificité d'hôte se dessine dès les étapes précoces d'attraction et d'adhésion. Pour tester cette hypothèse, nous avons sélectionné les gènes codant des senseurs du chimiotactisme (MCPs) et des régulateurs à deux composants, des transporteurs TonBdépendants et des adhésines, et avons déterminé leur distribution dans une collection de 173 souches appartenant à différents pathovars de Xanthomonas spp. ayant des gammes d'hôtes différentes. Les résultats obtenus montrent que la majorité des pathovars (28/34) présente des répertoires uniques et propres de ces gènes candidats, indiquant une corrélation entre le répertoire des gènes candidats et la gamme d'hôte. Six pathovars non individualisés partagent chacun leur répertoire avec seulement un autre pathovar. Ces similarités pourraient refléter des spécificités écologiques communes. Les analyses de séquences des gènes codant les senseurs du chimiotactisme et les adhésines ont révélé la présence de signaux de sélection positive dans la divergence adaptative entre les espèces de Xanthomonas spp. Au sein de l'espèce X. axonopodis, les gènes candidats sont soumis à une pression de sélection positive ou purificatrice. La pression de sélection positive s'exerce sur des sites appartenant à des domaines fonctionnels de ces protéines. Ces résultats suggèrent que la pression de sélection purificatrice agirait sur les gènes impliqués dans la reconnaissance de molécules végétales communes alors que la pression de sélection positive agirait sur les gènes impliqués dans la reconnaissance de molécules spécifiques d'une niche particulière. Ces résultats révèlent que la spécificité d'hôte se dessine dès les étapes précoces d'attraction et d'adhésion à la plante. Les études phylogénétiques et généalogiques menées sur les souches de X. axonopodis confirment l'existence de sous-groupes au sein de cette espèce et indiquent une divergence très ancienne pour certains d'entre eux. Malgré un long isolement de ces sous-groupes, de nombreux échanges de matériel génétique ont été identifiés et associés à des transferts de gènes codant des facteurs de virulence. Les résultats présentés montrent l'importance de la perception de l'environnement et de l'adhésion dans les interactions entre les bactéries phytopathogènes et les leurs plantes hôtes.

Le complexe d'espèces Ralstonia solanacearum (RSSC) est un pathogène de plantes très agressif qui affecte plus de 250 espèces végétales dont la tomate, la pomme de terre, le Pelargonium, le gingembre et le bananier. De plus, ce pathogène multi-hôtes est connu pour sa capacité d'adaptation rapide à de nouvelles plantes hôtes et à de nouveaux environnements. Afin de combattre ce pathogène, il est nécessaire de mieux connaitre les mécanismes moléculaires qui gouvernent ces capacités adaptatives. Les objectifs de cette thèse ont été (1) d'identifier les bases génétiques de l'adaptation d'une souche RSSC à un cultivar résistant, (2) d'analyser le rôle potentiel des modifications épigénétiques dans l'adaptation à l'hôte et (3) d'analyser l'impact de l'espèce végétale sur les modifications génétiques, transcriptomiques et épigénétiques dans les clones bactériens adaptés. Cette étude a été menée sur des clones générés par évolution expérimentale de la souche GMI1000 de RSSC après 300 générations de passages en série sur la tomate résistante 'Hawaii 7996', l'aubergine sensible 'Zebrina' et le haricot tolérant 'Blanc précoce'. Des tests de compétition avec le clone ancestral GMI1000 ont démontré que 95% des clones évolués sur Hawaii 7996 étaient mieux adaptés à la croissance dans cette espèce de tomate que le clone ancestral. L'analyse des séquences génomiques de ces clones adaptés a révélé entre 0 et 2 mutations par clone et nous avons démontré que ces mutations étaient des mutations adaptatives. L'analyse des transcriptomes des clones évolués sur Hawaii 7996, Zebrina et Haricot a révélé un chevauchement parmi les listes des gènes différentiellement exprimés, suggérant une convergence vers un recâblage global du réseau de régulation de la virulence. Deux régulateurs de transcription, HrpG, l'activateur du régulon du système de sécrétion de type III et EfpR, un régulateur global de la virulence et des fonctions métaboliques, sont apparus comme des nœuds clés du réseau de régulation qui sont fréquemment ciblés par des modifications génétiques ou potentiellement épigénétiques affectant leur expression. Des variations transcriptomiques significatives ont également été détectées dans des clones évolués n'ayant aucune mutation, suggérant ainsi un rôle probable des modifications épigénétiques dans l'adaptation. La comparaison des profils de méthylation de l'ADN entre les clones évolués et le clone ancestral a révélé entre 13 et 35 régions différentiellement méthylées (DMRs). Aucun impact de la plante hôte sur la liste des DMRs n'est apparu. Certaines de ces DMRs ciblaient des gènes qui ont été identifiés comme étant différentiellement exprimés entre les clones évolués et le clone ancestral. Ce résultat supporte l'hypothèse que les modifications épigénétiques régulent l'expression des gènes et pourraient jouer un rôle majeur dans l'adaptation de RSSC à de nouvelles plantes hôtes
The Ralstonia solanacearum species complex (RSSC) is a destructive plant pathogen that infects more than 250-plant species including tomato, potato, pelargonium, ginger and banana. In addition, this multihost pathogen is known for rapid adaptation to new plant species and new environments. In order to overcome this pathogen, it is important to understand the molecular mechanisms that govern host adaptation. The objectives of this thesis were (1) to decipher the genetic bases of adaptation of a RSSC strain to a resistant cultivar, (2) to investigate the potential role of epigenetic modifications in host adaptation and (3) to analyze to impact of the plant species on genetic, transcriptomic and epigenetic modifications in RSSC adapted clones. This study was conducted on clones generated by experimental evolution of GMI1000 RSSC strain after 300 generation of serial passages on the resistant tomato ‘Hawaii 7996’ plant, the susceptible eggplant ‘Zebrina’ and the tolerant plant Bean ‘Blanc precoce’. Competitive experiments with the GMI1000 ancestral clone demonstrated that 95% of the clones evolved on Hawaii 7996 were better adapted to the growth into this tomato plant than the ancestral clone. Genomic sequence analysis of these adapted clones found between 0 and 2 mutations per clone and we demonstrated that they were adaptive mutations. Transcriptome analysis of the Hawaii, Zebrina and Bean evolved clones revealed a convergence towards a global rewiring of the virulence regulatory network as evidenced by largely overlapping gene expression profiles. Two transcription regulators, HrpB, the activator of the type 3 secretion system regulon and EfpR, a global regulator of virulence and metabolic functions, emerged as key nodes of this regulatory network that were frequently targeted by either genetic or potential epigenetic modification affecting their expression. Significant transcriptomic variations were also detected in evolved clones showing no mutation, suggesting a potential role of epigenetic modifications in adaptation. Comparison of the DNA methylation profiles between the evolved clones and the ancestral clone revealed between 13 and 35 differentially methylated regions (DMRs). No impact of the host plant on the list of DMRs appeared. Some of these DMRs targeted genes that were identified to be differentially expressed between the evolved clones and the ancestral clone. This result supported the hypothesis that epigenetic modifications regulate gene expression and could play a major role in RSSC adaptation to new host plants

Au cours de leur vie, les bactéries pathogènes sont confrontées à de nombreuses variations environnementales souvent appelées stress, notamment au cours du processus infectieux. Pour survivre et coloniser avec succès son hôte, la bactérie doit percevoir ce nouvel et hostile environnement pour s'y adapter rapidement. C'est le rôle principal assigné aux phosphorelais. Ces systèmes sont composés d'un couple capteur/régulateur. Sous l'action d'un stimulus, le capteur s'autophosphoryle et transmet son phosphate au régulateur, qui module l’activité d’un ensemble de gènes cibles permettant l'adaptation au nouvel environnement. Notre modèle expérimental Dickeya dadantii est une bactérie phytopathogène nécrotrophe responsable de la maladie de la pourriture molle chez un large spectre de plantes hôtes. Les variations du pH et d’osmolarité sont deux des stress souvent rencontrés et combattus par les bactéries pathogènes. Les phosphorelais EnvZ/OmpR et RcsCDB sont deux systèmes majeurs répondant à ces stress. Le laboratoire avait précédemment démontré que le niveau d'activation du système RcsCDB dépendait de la concentration en glucanes périplasmiques osmorégulés (OPG). Leur concentration est d’autant plus élevée dans le périplasme que l’osmolarité du milieu est basse ce qui fait des OPG un intermédiaire essentiel dans la perception de l'osmolarité. Cela nous a poussé à éclaircir la relation entre EnvZ/OmpR et les OPG. Dans ce travail, j’ai montré que, contrairement à l'activation du système RcsCDB, l'activation du système EnvZ/OmpR ne dépend pas de la concentration des OPG, tout en nécessitant leur présence pour l’activation correcte de ce phosphorelais. Pour mieux comprendre le rôle du système EnvZ/OmpR chez D. dadantii, l'activité de ce système a été étudiée in vivo et in planta. Alors que le système EnvZ/OmpR est activé dans un milieu à pH acide et à une osmolarité élevée chez E. coli, mes travaux montrent que seule la variation du pH active ce phosphorelais. De plus, contrairement à E. coli qui possède deux porines majeures, il ne semblait exister qu’une seule porine majeure chez D. dadantii. Mes études ont cependant révélé l’existence d’une seconde porine apparaissant à pH acide in vivo et in planta. Ces deux porines de type OmpF sont régulées par le pH via OmpR. Passée une adaptation de quelques heures dans l’hôte, le profil de ces porines dans l’enveloppe ne change plus durant l’infection. Pourtant, le niveau d’activation d’EnvZ/OmpR durant cette même période fluctue. Ainsi, au moins un autre paramètre environnemental module l’activation de EnvZ/OmpR in planta. Enfin, l’absence de variation des porines dans l’enveloppe durant cette même période suggère qu’un autre régulateur, peut-être RcsCDB, permettrait le maintien de leur niveau d’expression
During their lifetime, pathogenic bacteria are confronted with numerous environmental variations often referred to stress, particularly during infection. In order to survive and successfully colonize its host, the bacterium must perceive this new and dangerous environment to adapt quickly. This is the main role assigned to phosphorelays. These systems are composed of a sensor and a cognate regulator. Under the action of a stimulus, the sensor autophosphorylates and transmits the phosphate group to its regulator, which in turn modulates the activity of a set of target genes allowing adaptation to the new environment. Our experimental model Dickeya dadantii is a necrotrophic plant pathogen bacterium responsible for soft rot disease in a wide range of plant species. The variation of pH and osmolarity are two stresses often faced and fought by pathogenic bacteria. EnvZ/OmpR and RcsCDB phosphorelays are two major systems known to respond to these stresses. The laboratory had previously demonstrated that the level of activation of the RcsCDB system was dependent on the concentration of periplasmic osmoregulated glucans (OPG). Their concentration in the periplasm increases as the medium osmolarity decreases, making OPGs a major intermediate in the perception of osmolarity. This prompted us to decipher the relationship between EnvZ/OmpR and OPGs. I showed that, unlike for the activation of the RcsCDB system, the activation of EnvZ/OmpR doesn’t depend on the concentration of OPGs, but still requires its presence for proper activation of the phosphorelay. To go deeper into the EnvZ/OmpR system, activities of this system have been studied in vivo and in planta. While the EnvZ/OmpR system is activated in a medium with an acidic pH and a high osmolarity in E. coli, my work shows that only pH variation activates this phosphorelay in D. dadantii. In addition, only one major porin (versus two in E. coli) was previously detected in D. dadantii. My studies revealed the existence of a second porin expressed at acidic pH in vivo and in planta. These two OmpF-like porins are regulated by the pH via OmpR. After adaptation for a few hours in planta, the pattern of these two porines remains the same over the rest of the infection. However, the level of OmpR activation during the same period fluctuates indicating that at least one other environmental parameter modulates the activation of EnvZ/OmpR in planta. The steady state level of the porines in the envelope during this same period suggests that another regulatory system, perhaps RcsCDB may maintain their expression level

Chez la pomme de terre Solanum tuberosum, la jambe noire et la pourriture molle sont des maladies provoquées par des populations bactériennes associant une ou plusieurs espèces des genres Pectobacterium et Dickeya. Depuis plusieurs décennies en Europe, l’implication des Dickeya s’amplifie, notamment avec l’émergence récente de D. solani dans les années 2000. Aucun moyen de lutte curatif n’est efficace contre ces phytopathogènes ; seules des approches prophylactiques sont mises en place par les filières de production. Dans ce travail, l’analyse de la structure de populations pathogènes au sein de parcelles de pomme de terre du nord de la France montre que D. dianthicola et D. solani dominent en abondance relative les populations de Pectobacterium, tandis que D. dianthicola domine D. solani lorsque les deux populations coexistent. Dans une seconde partie, des populations artificielles de D. dianthicola et D. solani ont permis d’évaluer leur agressivité et leur compétitivité en serre. Tandis que la population de D. dianthicola confirme sa plus forte agressivité et compétitivité après infection de plantes entière de S. tuberosum, celle de D. solani s’avère plus agressive et compétitive après infection de jacinthes Hyacinthus orientalis, ainsi qu’en milieux de culture riche et minimum. L’analyse individuelle des isolats composant les populations artificielles de D. dianthicola et de D. solani montre que l’agressivité différente chez l’hôte S. tuberosum est un trait distinctif de ces espèces pathogènes ; ce qui renforce l’hypothèse d’un transfert d’hôte récent (plantes à bulbes vers plants de pomme terre) de D. solani. D’une manière remarquable, dans les tissus infectés de S. tuberosum (tige et tubercules), les gènes de virulence pelD et pelE sont plus fortement exprimés et d’une manière plus hétérogène chez les isolats de D. solani que ceux de D. dianthicola. Une analyse transcriptomique comparative confirme la variabilité de l’expression de fonctions de virulence entre 3 isolats de D. solani. L’ensemble de ce travail révèle que D. solani est encore en phase d’adaptation à l’hôte S. tuberosum avec une moindre compétitivité contre D. dianthicola lors de co-infection mais a une expression des fonctions de virulence en condition de macération plus importante que D. dianthicola. Ainsi, sous condition de sélection de variations génétiques favorables à son installation sur l’hôte S. tuberosum et à l’amélioration de sa compétitivité contre D. dianthicola, D. solani représente un risque majeur à moyen terme pour la culture de pomme de terre
In potato plant (Solanum tuberosum), blackleg and soft rot are diseases caused by bacterial populations associating one or more species of the genus Pectobacterium and Dickeya. For several decades in Europe, the involvement of the genus Dickeya has increased, notably with the recent emergence of D. solani in the 2000s. No effective control exists against these plant pathogens; only prophylactic approaches are set up by the production industry. In this work, analysis of the structure of pathogenic populations in potato fields of northern France shows that D. dianthicola and D. solani dominate populations of Pectobacterium in relative abundance, while D. dianthicola dominates D. solani when both populations coexist. In a second part, artificial populations of D. dianthicola and D. solani isolates have allowed to assessed their aggressiveness and competitiveness in a greenhouse experiment. While the D. dianthicola population confirms its strongest aggressiveness and competitiveness when whole plants of S. tuberosum are infected, D. solani population is more aggressive and competitive when infecting Hyacinthus orientalis, as well as in rich and minimal liquid mediums. The individual analysis of the isolates of the artificial populations of D. dianthicola and D. solani shows that different aggressiveness in the host S. tuberosum is a distinctive trait of these pathogenic species; which reinforces the hypothesis of a recent host transfer (bulb plants to potato plants) of D. solani. Remarkably, in infected tissues of S. tuberosum (stem and tubers), the virulence genes pelD and pelE are highly expressed and more heterogeneously among D. solani isolates than those of D. dianthicola. A comparative transcriptomic analysis confirms the variability of the expression of virulence functions between 3 isolates of D. solani. All this work reveals that D. solani is still in adaptation phase to the host S. tuberosum, with less competitiveness against D. dianthicola during co-infection but an expression of the virulence functions in maceration condition greater that D. dianthicola. Thus, under the condition of selection of favorable genetic variations to its establishment on S. tuberosum host plant and the improvement of its competitiveness against D. dianthicola, D. solani represents a medium-term major risk for potato cultivation

Tout au long de sa vie, la bactérie doit faire face à de nombreuses variations de l'environnement. Elle doit s'y adapter rapidement et efficacement afin de survivre. Pour cela, elle dispose des phosphorelais, ou systèmes à deux composants qui sont les outils moléculaires majeurs permettant la perception et l'adaptation de l'environnement chez les bactéries. Ils sont composés d'un capteur et d'un régulateur associé. Suite à la perception d'un stimulus, le capteur s'autophosphoryle et transmet le groupement phosphate au régulateur qui va alors moduler l'expression de l'ensemble des gènes cibles, appelé régulon. Durant le processus d'infection, les bactéries pathogènes doivent faire face à de multiples stress. Ainsi est retrouvé un nombre important de ces systèmes chez de nombreuses bactéries pathogènes comme notre modèle d'étude Dickeya dadantii. Responsable de la maladie de la pourriture molle, D. dadantii est une entérobactérie phytopathogène à large spectre d'hôte. Elle dispose d'une batterie de 32 phosphorelais pour affronter les défenses de l'hôte et les stress généraux de carences nutritionnelles ou des variations physico-chimique de l'environnement.Dans un premier temps, cette étude se focalise sur l'un d'entre eux, le système EnvZ/OmpR. Mes travaux montrent dans un premier temps que le pH dans la plante reste acide durant l'infection. Cependant, malgré une activation du système par le pH acide, il n'est pas activé durant ce processus. Pour comprendre la raison de cette incohérence, le régulon du système a été étudié. Il a alors été découvert que durant l'émergence du genre Dickeya, le gène ompF, codant la porine du même nom, a été dupliqué. De façon intéressante, l'expression d'ompF est constitutive tandis que celle d'ompF2, le gène dupliqué, est soumise au niveau de phosphorylation d'OmpR. L'expression de cette seconde porine est également délétère à l'infection. Ainsi, durant l'infection, l'activation d'EnvZ/OmpR est contrecarrée par la perception de molécule de défense de l'hôte afin d'éviter l'expression d'ompF2 et permettre un bon déroulement de la virulence.Dans un second temps, a été réalisée lors de mes travaux une étude globale de l'importance de chaque phosphorelais sur la virulence de D. dadantii. Les premiers résultats montrent que seuls 6 systèmes sont impliqués dans la virulence. Le nombre et la complexité des stress rencontrés par les bactéries pathogènes ne semblent pas en accord avec ce faible nombre. La baisse de la quantité de bactéries inoculées a permis d'affiner la détection des systèmes participant à la virulence, qui se comptent désormais au nombre de 12. Enfin, l'ensemble de ces résultats indiquent l'importance d'une régulation fine de l'activation d'un phosphorelais car EnvZ/OmpR doit être activé pour l'infection mais que cette activation doit être fermement contrôlée au risque d'avoir des effets néfastes sur la virulence
Throughout their life, the bacteria must confront numerous environmental variations. They must adapt rapidly and effectively to ensure their survival. To accomplish this, they possess phosphorelays, or two-component systems, which are the major molecular tools enabling perception and adaptation to the environment in bacteria. These phosphorelays consist of a sensor and an associated regulator. Following the perception of a stimulus, the sensor autophosphorylates and transmits the phosphate group to the regulator, which then modulates the expression of the entire target gene set, known as a regulon. During the infection process, pathogenic bacteria must deal with multiple stresses. A significant number of these systems are found in various pathogenic bacteria, such as our study model Dickeya dadantii. Responsible for soft rot disease, D. dadantii is a wide-host-range phytopathogenic enterobacterium. It possesses a battery of 32 phosphorelays to deal with host defenses and the general stresses of nutritional deficiencies or physicochemical variations in the environment.First this study focuses on one of them, the EnvZ/OmpR system. My work initially shows that the pH in the plant remains acidic during infection. However, despite activation of the system by acidic pH, it is not activated during this process. To understand the reason for this inconsistency, the system's regulon was studied. It was then discovered that during the emergence of the Dickeya genus, the ompF gene, encoding the porin of the same name, was duplicated. Interestingly, the expression of ompF is constitutive, whereas that of ompF2, the duplicated gene, which is dependent on OmpR phosphorylation levels. The expression of this second porin is also detrimental to infection. Thus, during infection, the activation of EnvZ/OmpR is counteracted by the perception of host defense molecules to prevent the expression of ompF2 and enable proper virulence progression.In a second phase, a comprehensive study of the importance of each phosphorelay in D. dadantii's virulence was conducted in my work. The initial results show that only 6 systems are involved in virulence. The number and complexity of stresses encountered by pathogenic bacteria do not seem to align with this low number. Reducing the quantity of inoculated bacteria allowed for a more precise detection of the systems contributing to virulence, which now totals 12. Overall, these results indicate the significance of finely regulating the activity of a phosphorelay, as EnvZ/OmpR must be activated for infection, but this activation must be strongly controlled to avoid detrimental effects on virulence

Le cuivre, souvent utilisé pour gérer les bactérioses en agriculture, est largement utilisé dans la lutte contre Xanthomonas citri pv. citri (Xcc), agent responsable du chancre asiatique des agrumes. La récente détection d’un phénotype résistant au cuivre (CuR) chez Xcc dans deux territoires ultramarins français a motivé une étude génomique qui a révélé, dans les génomes de souches CuR, la présence d’un plasmide conjugatif portant un transposon adaptatif de type Tn3. Sa conservation chez plusieurs espèces de Xanthomonas phytopathogènes suggère le rôle des transferts horizontaux (HGT) dans l’adaptation de Xcc. Nous avons donc analysé, dans l’océan Indien, les relations phylogénétiques de souches sensibles et CuR en prenant en compte à la fois les SNP et les variations de contenu en gènes. La datation de la phylogénie a permis de formuler des scenarii d’introduction de la bactérie dans la région. La phylogénie a montré une structure géographique forte à l’échelle de l’océan Indien, qui s’estompe à l’échelle de la Réunion et disparaît à l’échelle du verger. Au sein des vergers, l’admixture est un élément favorable aux HGT entre souches génétiquement différentes. Ils sont pourtant peu caractérisés chez les bactéries du genre Xanthomonas. Nous avons ainsi analysé la dispersion de l’ensemble des gènes plasmidiques connus de la famille des Xanthomonadaceae dans l’ensemble des génomes bactériens de NCBI, mettant en évidence à la fois la forte prévalence des gènes plasmidiques au sein des Xanthomonadaceae mais aussi la limite taxonomique forte à leur échange par conjugaison. L’importance du mosaïsme plasmidique, en partie lié aux éléments mobiles a aussi été illustrée. L’ensemble de nos résultats souligne l’importance des HGT dans l’évolution des bactéries du genre Xanthomonas, et la nécessité de caractériser finement le contenu et le fonctionnement du génome environnemental des Xanthomonadaceae pour appréhender au mieux l’adaptation de ces bactéries phytopathogènes
Copper, frequently used in agriculture to control bacterial diseases, is commonly used against Xanthomonas citri pv. citri (Xcc), the bacterial agent of Asiatic citrus canker. The recent detection of a copper-resistant phenotype in two French overseas regions motivated a genomic study which revealed, in copper-resistant (CuR) strains, a conjugative plasmid encoding an adaptive transposon of the Tn3 family. Its conservation in several Xanthomonas species suggested the role of horizontal gene transfer (HGT) in Xcc adaptation. We therefore analyzed the evolutionary history of susceptible and CuR Xcc strains in the Indian Ocean using both SNP and gene content variations. The dating of the obtained phylogeny allowed us to hypothesize the history of Xcc introduction into the region. The phylogeny showed a strong geographic structure among islands of the Indian Ocean region, which faded at the Réunion scale and disappeared at the grove scale. Among the groves, admixture is a factor favoring HGT between genetically distinct strains. This form of evolution is however largely uncharacterized in the Xanthomonas genus. To fill this gap, we searched genetic homology between the whole known plasmid gene content of the Xanthomonadaceae family and the complete set of genomes hosted in NCBI databases. We highlighted both the ubiquity of plasmid genes in the Xanthomonadaceae family and the taxonomical barrier of their sharing by conjugation. The small fraction of genes that were exchanged through the complete sharing of plasmids also revealed the importance of plasmid mosaicism, partly due to mobile genetic elements. Taken together, our results highlight the importance of bacterial communities in the evolution of phytopathogenic bacteria of the Xanthomonas genus, and the need for a precise characterization of the content and the functioning of the Xanthomonadaceae environmental genome in order to fully apprehend the adaptation of these phytopathogenic bacteria