Genome sequence of the necrotrophic plant pathogen Pythium ultimum reveals original pathogenicity mechanisms and effector repertoire
Citation
Lévesque, C.A., Brouwer, H., Cano, L., Hamilton, J.P., Holt, C., Huitema, E., Raffaele, S., Robideau, G.P., Thines, M., Win, J., Zerillo, M.M., Beakes, G.W., Boore, J.L., Busam, D., Dumas, B., Ferriera, S., Fuerstenberg, S.I., Gachon, C.M.M., Gaulin, E., Govers, F., Grenville-Briggs, L., Horner, N., Hostetler, J., Jiang, R.H.Y., Johnson, J., Krajaejun, T., Lin, H., Meijer, H.J.G., Moore, B., Morris, P.F., Phuntumart, V., Puiu, D., Shetty, J., Stajich, J.E., Tripathy, S., Wawra, S., van West, P., Whitty, B.R., Coutinho, P.M., Henrissat, B., Martin, F.N., Thomas, P.D., Tyler, B.M., De Vries, R.P., Kamoun, S., Yandell, M., Tisserat, N., et Buell, C.R. (2010). « Genome sequence of the necrotrophic plant pathogen Pythium ultimum reveals original pathogenicity mechanisms and effector repertoire. », Genome Biology, 11(R73). doi : 10.1186/gb-2010-11-7-r73
Résumé
CONTEXTE. Pythium ultimum est un oomycète phytopathogène couramment répandu qui cause différentes maladies chez un vaste éventail d’espèces vivrières et ornementales.
RÉSULTATS. Le génome de P. ultimum (42,8 Mb) code 15 290 gènes et est hautement similaire, tant sur le plan de la séquence que de la synténie, aux génomes d’espèces apparentées de Phytophthora, dont Phytophthora infestans, l’agent du mildiou. Le séquençage du transcriptome entier a révélé que 86 % des gènes étaient exprimés et que dans des conditions de stress abiotique et en présence de certains hôtes, une expression différentielle pouvait être décelée chez certains groupes de gènes. Le protéome prévu comprend un vaste répertoire de protéines jouant un rôle dans les interactions entre l’agent pathogène et la plante, bien qu’étonnamment, le génome de P. ultimum ne code aucun effecteur RXLR classique. De plus, comparativement à d’autres oomycètes phytopathogènes, on ne trouve chez P. ultimum que peu de gènes « Crinkler ». Nous avons aussi constaté un nombre moins élevé d’enzymes intervenant dans le métabolisme des glucides que chez les Phytophthora spp., ainsi que l’absence notable de cutinases, ce qui semble indiquer une différence importante dans les mécanismes de virulence de P. ultimum et d’autres espèces d’oomycètes plus spécifiques de leur hôte. Bien que l’on ait observé un degré d’orthologie élevé par rapport aux génomes de Phytophthora, il y avait aussi des caractéristiques nouvelles dans le protéome de P. ultimum, dont une expansion des gènes intervenant dans la protéolyse de même que des gènes propres au genre Pythium. Nous avons identifié une petite famille de gènes codant des cadhérines, c’est-à-dire des protéines qui jouent un rôle dans l’adhésion cellulaire; il s’agit du premier signalement de tels gènes à l’extérieur du sous-règne des métazoaires.
CONCLUSIONS. L’étude du génome de P. ultimum a révélé non seulement des mécanismes de pathogénie fondamentaux chez les oomycètes, mais aussi des gènes spécifiques associés à la virulence et au cycle biologique des Pythiacées et qui distinguent les membres de cette famille de ceux des Péronosporacées.