Analyse des mécanismes de résistance des plantes

Thèmes abordés

Analyse des mécanismes de résistance des plantes, expériences biologiques, projet expérimental, infection, cuticule des feuilles, paroi végétale, pathogènes, micro-organismes, défense active, défense passive, stratégies parasitaires, analyse du riz, orycystatine I (OCI), cellules humaines

Résumé du document

Le but général de ce projet expérimental est de souligner l'importance, en biologie, d'assimiler des connaissances pluridisciplinaires. En effet, une étude peut nous amener à travailler différents domaines de la biologie : biochimie, microbiologie, biologie moléculaire, génétique... Ce travail pratique transversal consiste à caractériser des réponses de défenses des plantes. L'étude de ces mécanismes de défense est nommée phytopathologie. Les micro-organismes phytopathogènes et bio agresseurs sont nombreux : virus, nématodes, bactéries, champignons, insectes... Face à l'ensemble de ces organismes, il existe deux types de mécanismes de résistance chez les plantes.

La défense passive est constituée de structures préformées et composées participant à la résistance, formée avant l'infection. La défense active est constituée de défenses induites formées après l'infection. La défense passive est la première barrière de défense chez les plantes, elle peut être de deux types. Le premier type correspond aux barrières structurelles constitutives comme la cuticule des feuilles (cutine) et la paroi végétale (pesto cellulosique et lignine). Ces derniers empêchent l'entrée des pathogènes dans les tissus et leurs déplacements.

Extraits

[...] Réalisation des gammes de concentration pour le traitement des cellules ave l'OCI, la vinblastine et la scopolétine. L'OCI n'a aucun effet sur la prolifération des cellules eucaryotes cancéreuses. Si la prolifération des cellules était inhibée, le pourcentage d'absorbance diminuerait de droite à gauche, c'est-à-dire, de la concentration la plus importante à la moins importante d'OCI. Par contre, la variation d'absorbance observée dans le graphique ne suit pas un « patron » stable, donc nous pouvons conclure que l'OCI n'a aucun effet sur la prolifération cellulaire. [...]

[...] Nous avons traité ces cellules avec 3 molécules végétales de différentes concentrations : OCI et 2 phytoalexines qui sont vinblastine et scopolétine. Afin de vérifier si les molécules végétales ont un effet antoproliferative, nous appliquons un test colorimétrique appelé test MTT. Il permet de quantifier la viabilité d'une population cellulaire. Pour le test de l'activité antifongique, les 3 molécules végétales sont testées sur le champignon Trichoderma viride et pour le test de l'activité antibiotique, elles sont testées sur la bactérie Erwinia chrysanthemi. [...]

[...] Deux mélanges sont mis en place, avec des composants nécessaires pour PCR : un mélange pour amplifier l'actine (gène de ménage permettant le contrôle de l'expression, il a une expression constante) et un autre mélange pour amplifier WRKY 53 (gène ayant une expression constitutive). Chaque mélange est dispersé dans 4 tubes : T0, E1, C1 et témoin PCR. Le témoin PCR ne contient pas d'ADNc. Il permet de vérifier s'il y a une contamination par de l'ADNg. Pour finir, l'électrophorèse sur gel d'agarose permet l'analyse des résultats en fonction de la migration en fonction des tailles des fragments. Analyse des résultats Nous nous attendons à une augmentation de l'expression de transcription WRKY. [...]

[...] Pour cela, nous vérifions sa fonctionnalité. Synopsis de l'expérience Nous commençons par la purification de l'OCI recombinante par chromatographie d'affinité. En effet, cette dernière se situe dans une culture bactérienne, plus précisément l'ADNc de l'OCI est contenu dans vecteur qui lui-même est contenu dans les bactéries Escherichia coli. L'ADNc a été fusionné avec une étiquette Histidine présentant un noyau imidazole semblable à une cage cationique. A l'aide de ceci, de l'OCI recombinant et quelques protéines bactériennes, peuvent se fixer sur une matrice de nickel . [...]

[...] Elle induit l'expression des gènes de défense. La signalisation peut être intercellulaire par des phytohormes. La réponse de défense correspond à la troisième étape, cela peut être un renforcement de la paroi végétale, par exemple. Cette étape permet le ralentissement et confinement du pathogène afin que ce soit, pour lui, un environnement toxique. D'autres réactions sont possibles comme les biosynthèses de phytoalexines, la production de protéines antimicrobiennes ou une réaction d'hypersensibilité. Nous pouvons en déduire que le développement d'une maladie s'interprète par l'absence de reconnaissance du pathogène et/ou une mise en place trop lente ou inadaptée des réponses de défense. [...]