Multitasking antimicrobial peptides in plant development and host defense against biotic/abiotic stress

Les pertes causées par les agents pathogènes dans les cultures constituent une menace importante pour la sécurité alimentaire mondiale. Les plantes utilisent un mécanisme multicouche pour se protéger contre les pathogènes. Elles ont notamment recours à des barrières physiques (paroi cellulaire), à l’induction d’une réaction d’hypersensibilité, à des protéines de résistance et à la synthèse de peptides antimicrobiens. Contrairement au mécanisme complexe de l’immunité conférée par les gènes de résistance, les peptides antimicrobiens ciblent directement différents microorganismes pathogènes. Souvent, l’immunité conférée par les gènes de résistance s’estompe, compromettant ainsi la défense de la plante. La résistance aux pathogènes conférée par les gènes de résistance a été étudiée de façon approfondie, mais les interactions des peptides antimicrobiens avec les mécanismes de défense et la physiologie des hôtes sont relativement mal comprises. Les peptides antimicrobiens sont des peptides de faible masse moléculaire omniprésents qui confèrent une résistance à large spectre contre les bactéries, les champignons et les virus. Chez les plantes, les principales classes de peptides antimicrobiens sont les cyclotides, les défensines, les thionines, les protéines de transfert des lipides, les snakines, les peptides semblables aux hévéines et aux vicilines et les knottines. La faible distance génétique observée parmi les lignées semble indique que ces peptides ont été conservés et peu modifiés par les événements de spéciation au cours de l’évolution. Les peptides antimicrobiens confèrent aux végétaux une résistance durable reposant sur l’effet combiné de la lyse de la membrane et de la toxicité cellulaire de l’agent pathogène. Les hormones végétales – gibbérellines, éthylène, jasmonates et acide salicylique – comptent parmi les régulateurs physiologiques responsables de la production de peptides antimicrobiens. Les plantes transgéniques modifiées à l’égard des peptides antimicrobiens montrent que ces peptides peuvent atténuer les réactions de défense chez les plantes hôtes tout en conférant une résistance durable aux pathogènes.