SEXE DES CHAMPIGNONS : LES BASIDIOMYCÈTES

Citation

Coelho, M., Bakkeren, G., Sun, S., Hood, M. E., and Giraud, T. 2017. FUNGAL SEX: THE BASIDIOMYCOTA. Book chapter in: “The Fungal Kingdom”, Section 2: Life of Fungi. Eds. Neil Gow and Joseph Heitman. ASM Press, Microbiology spectrum, 5(3). DOI:10.1128/microbiolspec.FUNK-0046-2016

Résumé en langage clair

Les champignons de l’embranchement des basidiomycètes (Basidiomycota), qui représentent les principales lignées pathogènes et espèces formant des champignons, ont recours à divers moyens pour réaliser la reproduction sexuée, notamment des mécanismes particulièrement variés pour déterminer la compatibilité des partenaires sexuels haploïdes. Dans le cas des espèces qui doivent se reproduire entre génotypes distincts, la discrimination est généralement basée à la fois sur l’échange réciproque de phéromones d’accouplement diffusibles, plutôt que sur les sexes, et sur les interactions de certaines protéines de type sexuel qui se combinent une fois les cellules accouplées/fusionnées. Les deux facteurs de compatibilité doivent être hétérozygotes, c’est-à-dire qu’ils proviennent d’un partenaire d’un type sexuel différent, lors de la fusion pour que l’accouplement soit productif et produise une descendance. Ces facteurs/gènes sexuels peut être situés sur un chromosome et se transmettre à la descendance ensemble (accouplement bipolaire) ou être situés sur différents chromosomes (accouplement tétrapolaire), auquel cas il existe davantage de possibilités d’interaction et d’accouplement avec des partenaires. C’est une question d’emplacement des gènes et ce dernier cas serait l’ancêtre des basidiomycètes. On sait maintenant que plusieurs espèces présentent de grandes régions chromosomiques fortement réarrangées et associées à des gènes de type sexuel. Dans la nature, de nombreuses variantes existent de ces gènes de type sexuel essentiels et, ainsi, bien des formes de protéines différentes peuvent créer des interactions productives. Cela signifie que chez certains de ces champignons, le nombre de types sexuels peut s’élever à plusieurs milliers! Dans le cadre de cette étude, nous décrivons comment les toutes dernières technologies ont permis de générer un grand nombre de séquences génomiques et comment les comparaisons entre les nombreux champignons basidiomycètes permettent de mieux comprendre les gènes de type sexuels et leur emplacement sur les chromosomes. Cela jette un nouvel éclairage sur les origines évolutives et la dynamique de la génétique de compatibilité sexuelle dans cette principale lignée eucaryote.

Résumé

Les champignons de l’embranchement des basidiomycètes (Basidiomycota), qui représentent les principales lignées pathogènes et espèces formant des champignons, ont recours à divers moyens pour réaliser la reproduction sexuée, notamment des mécanismes particulièrement variés pour déterminer la compatibilité des partenaires sexuels haploïdes. Dans le cas des espèces qui doivent se reproduire entre génotypes distincts, la discrimination est généralement basée à la fois sur l’échange réciproque de phéromones d’accouplement diffusibles, plutôt que sur les sexes, et sur les interactions des signaux des protéines à homéodomaines après la fusion cellulaire. Les deux facteurs de compatibilité doivent être hétérozygotes dans le produit de la reproduction, et les relations de liaison génétique de la phéromone d’accouplement/du récepteur et des gènes à homéodomaines déterminent largement les modèles complexes de variation des types sexuels. La ségrégation indépendante des deux facteurs de compatibilité peut créer quatre génotypes sexuels haploïdes issus de la méiose, appelée tétrapolarité. Cette condition serait l’ancêtre des basidiomycètes. Par ailleurs, la coségégration par la liaison des deux facteurs d’accouplement, ou dans certains cas l’absence de discrimination fondée sur les phéromones, ne donne que deux types sexuels issus de la méiose, appelée bipolarité. On sait maintenant que plusieurs espèces présentent de grandes régions chromosomiques fortement réarrangées et associées à des gènes de type sexuel. À l’échelle de la population, le polymorphisme des gènes de type sexuel est un aspect exceptionnel de certains champignons basidiomycètes, pour lesquels la sélection sous croisement de variantes alléliques rares et intercompatibles est considérée comme étant responsable d’un certain nombre de types sexuels pouvant aller jusqu’à plusieurs milliers. Les progrès réalisés dans le séquençage et l’assemblage du génome jettent un nouvel éclairage grâce à des approches comparatives entre les espèces de basidiomycètes et parmi celles-ci, avec la promesse de résoudre les origines évolutives et la dynamique de la génétique de compatibilité sexuelle dans cette principale lignée eucaryote.

Date de publication

2017-06-01

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