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Dissertations / Theses on the topic 'Symbiose Rhizobium'
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WISNIEWSKI, JEAN-PIERRE. "Symbiose : lectines de rhizobium lupini." Orléans, 1993. http://www.theses.fr/1993ORLE2041.
Full textAbstract:
Les bacteries du genre rhizobium peuvent interagir avec les plantes legumineuses pour etablir une symbiose fixatrice d'azote qui permet la nutrition azotee de la plante a partir de l'azote de l'air. Cette association symbiotique se traduit par le developpement d'un organe racinaire nouveau, le nodule, que les bacteries colonisent. L'une des etapes cles de la nodulation implique l'attachement des bacteries fixatrices d'azote sur les cellules vegetales avant leur penetration au sein des tissus racinaires. En nous interessant plus particulierement aux interactions glycannes/proteines, nous nous sommes proposes, au cours de ce travail, de montrer l'existence de lectines associees a la surface de rhizobium lupini. Une etude spectrofluorimetrique utilisant les neoglycoproteines fluoresceinylees, ainsi que des tests d'hemagglutination, nous ont permis de mettre en evidence des activites lectine s a ph 5,0. Par chromatographie d'affinite, nous avons purifie une lectine specifique de l'-l-fucose a partir de la souche ll13. Cette proteine a une masse moleculaire relative de 19 000 et presente un point isoelectrique de 6,7. Dans le cadre de l'etude des interactions entre r. Lupini et son partenaire hote, nous avons extrait et fractionne des exsudats de lupinus albus. Nous avons montre que des composes phenoliques presents dans ces exsudats pouvaient moduler les activites lectines associees aux souches de r. Lupini. Ces exsudats ont egalement un effet chimioattractant sur les bacteries
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Galiana, Antoine. "La symbiose fixatrice d'azote chez acacia mangium - rhizobium." Paris 6, 1990. http://www.theses.fr/1990PA066516.
Full textAbstract:
Quarante deux souches de rhizobium ont ete isolees de nodules d'acacia mangium recoltes dans l'aire d'origine (australie) et dans diverses zones d'introduction de l'espece. La caracterisation de ces souches a montre qu'elles appartenaient toutes au genre bradyrhizobium. Les souches originaires d'australie presentent une effectivite superieure aux souches d'autres origines ou aux souches de collection isolees chez d'autres especes. Nous avons tente d'etablir une relation entre les quantites d'aia et de cytokinines produites par trois souches (aust 13c, tal 72, ors 800) ex-plants et celles contenues dans les nodules formes par ces souches. Les nodules formes par la souche aust 13c ont une teneur en zr, ip et ipa deux a trois fois plus elevee que ceux formes par les autres souches. Ceci pourrait etre lie a une activite meristematique et une activite fixatrice d'azote prolongees de ces nodules. La troisieme partie de notre etude concerne l'amelioration de la fixation de l'azote par selection clonale d'a. Mangium. Apres la mise au point d'une technique de micropropagation conforme (stimulation du bourgeonnement axillaire de jeunes explants de tiges), cinq clones ont pu etre selectionnes a un stade precoce en fonction de leur potentiel fixateur d'azote. L'inoculation de cinq clones avec trois souches de bradyrhizobium sp. D'effectivites variables montre que: (1) le potentiel fixateur d'azote des clones est conserve quelle que soit la souche testee; (2) l'effectivite des trois souches varie dans le meme sens quel que soit le clone considere. L'effet de l'interaction souche x clone n'etant pas significatif, les partenaires de la symbiose peuvent etre selectionnes separement. Les essais d'inoculation d'a. Mangium au champ sur differents types de sol (benin, iles cook et cote d'ivoire) ont montre un effet positif de l'inoculation sur la nodulation et la croissance des plants plus d'un an pres transplantation au champ. Ils ont egalement confirme l'effectivite superieure des souches d'a. Mangium d'origine australienne par rapport aux autres souches testees
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Girardin, Ariane. "Understanding the molecular dialog between arbuscular mycorrhizal fungi and non-legume plants." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30371.
Full textAbstract:
Les endosymbioses racinaires sont des associations bénéfiques établies entre les racines des plantes et des micro-organismes du sol. Ces symbioses ont un intérêt agronomique et écologique puisque les plantes fournissent à leurs partenaires microbiens une niche écologique et des sucres issus de la photosynthèse et en retour, les micro-organismes associés aux racines vont fournir à la plante des nutriments minéraux qui sont actuellement apportés dans l’agriculture conventionnelle sous forme d’engrais. Durant ma thèse, j’ai particulièrement étudié la symbiose endomycorhizienne à arbuscules (AMS). Elle implique des champignons du groupe des Gloméromycètes et plus de 80 % des plantes terrestres. Ainsi cette symbiose est la plus répandue sur terre connue à l’heure actuelle. Plusieurs étapes importantes pour l’établissement de l’AMS ont été définies. La première de ces étapes est la reconnaissance mutuelle entre le champignon endomycorhizien et la plante hôte. Le champignon est capable de percevoir les plantes par les exsudats racinaires qu’elles sécrètent dans la rhizosphère. Dans le mélange complexe de molécules que sont les exsudats racinaires, des phytohormones appelées strigolactones activent le métabolisme des champignons endomycorhizien, la ramification des leurs hyphes et la production de molécules fongiques appelée facteurs Myc. La perception des facteurs Myc par la plante active des processus permettant la colonisation des racines par le champignon. Ce dialogue moléculaire entre champignons endomycorhiziens et plantes hôtes reste toutefois méconnu. Des molécules de type Lipo-chitooligosaccharides (LCO) ou chito-oligosaccharides (CO) ont été identifiées dans les exsudats de spores ou d’hyphes de champignons et activent la voie de signalisation symbiotique chez les plantes mais leurs rôles respectifs dans l’établissement de l’AMS restent mal compris. Du côté de la plante, des récepteurs potentiels aux LCOs et aux COs sont codés par les gènes de la famille des Lysin Motif Receptor-Like Kinase (LysM-RLK) qui sont capables de lier les constituants structuraux des LCOs et des COs. Cependant aucune preuve n’avait été apportée, au commencement de ma thèse, permettant de conclure sur le rôle des LCOs, des COs, et des LysM-RLKs dans la mise en place de l’AMS. C’est ce que je me suis attachée à démontrer durant ma thèse. Pour cela, j’ai travaillé sur une dicotylédone (la tomate : Solanum lycopersicum) et sur une monocotylédone (Brachypodium distachyon, un modèle pour le blé). Pour identifier les récepteurs aux LCOs dans ces plantes et déterminer leur rôle dans l’AMS nous avons mis en place des techniques de génétique inverse. Nous avons ensuite déterminé l’affinité de ces récepteurs pour les LCOs. Ainsi, nous avons montré que la perception des LCOs dans la tomate est importante pour la mise en place de l’AMS. Par ailleurs, je me suis intéressée à la symbiose entre des bactéries du type rhizobium et des plantes principalement de la famille des légumineuses. La mise en place de cette symbiose nécessite la synthèse de LCOs par les rhizobia et leur perception par la plante via des récepteurs de la famille des LysM-RLKs. Ces similarités que la symbiose rhizobium-légumineuses partage avec l’AMS nous ont conduits à poser la question de savoir si les récepteurs de LCOs impliqués dans l’AMS (beaucoup plus ancienne que la symbiose rhizobium-légumineuse) ont été recrutés durant l’évolution pour jouer un rôle dans la symbiose rhizobium-légumineuse. J’ai pu montrer que les récepteurs de LCOs impliqués dans l’AMS chez les espèces non-légumineuses susmentionnées sont fonctionnels l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse chez une légumineuse<br>Root endosymbioses are beneficial associations established between plant roots and soil microorganisms. These symbioses have an agronomic and ecological interest as plants provide their microbial partners with an ecological niche and carbohydrates from photosynthesis. In return, the root-associated microorganisms provide the plant with minerals that are currently being delivered in conventional agriculture as fertilizers. During my thesis, I particularly studied the arbuscular mycorrhizal symbiosis (AMS). It involves fungi of the Glomeromycota group and more than 80 % of land plants. This is the currently known most widespread symbiosis on earth. Important steps for the AMS establishment have been defined. The first step is the mutual recognition between the endomycorrhizal fungus and the host plant. Fungi can perceive plants through the root exudates. In the complex mixture of molecules in the root exudates, phytohormones called strigolactones activate the endomycorrhizal fungal metabolism, the branching of their hyphae and the production of fungal molecules called Myc-Factors. Myc-Factors are perceived by the plant and activate a signaling pathway allowing root colonization by the fungus. However, parts of the molecular dialogue between endomycorrhizal fungi and host plants remain unknown. Lipo-chitooligosaccharide (LCO) or chito-oligosaccharides (CO) molecules have been found in exudates of fungal spores or hyphae and were shown to activate the plant symbiotic signaling pathway, however their respective roles in the AMS establishment are unclear. Putative plant receptors for LCOs and COs are encoded by genes from the Lysin Motif Receptor-Like Kinase family (LysM-RLK) which are able of binding the structural LCO and CO components. However, at the beginning of my PhD, we had no evidence allowing to conclude about the involvement of LCOs, COs, or LysM-RLKs in the AMS establishment. During my thesis, I aimed to understand the role the LCOs and their plant receptors in AMS. For this, I used on a dicotyledon (the tomato: Solanum lycopersicum) and on a monocotyledon (Brachypodium distachyon that is a model for wheat). In order to identify the LCO receptors in these two species, I used a reverse genetic approach. Then I determined these receptors affinity for various LCO structures. I showed that in tomato, LCO perception is important for AMS establishment. In addition, I have studied the symbiosis between rhizobium-type bacteria and plants of the legume family. Interestingly, the establishment of this symbiosis requires LCO synthesis by rhizobia and LCO perception by the plant via receptors of the LysM-RLK family. The fact that rhizobium-legume symbiosis shares similarities with the AMS led us to ask whether the LCO receptors involved in AMS (a much more ancient symbiosis than the rhizobium-legume symbiosis) have been recruited during evolution for a role in the rhizobium-legume symbiosis. I demonstrated that the LysM-RLKs involved in AMS in the above mentioned non-legume species are functional for the rhizobium-legumes establishment in a legume species
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Moreno, Troconis Miryam. "Symbiose Rhizobium meliloti - Medicago sativa : mesure de la compétition des souches pour la formation des nodosités." Dijon, 1986. http://www.theses.fr/1986DIJOS010.
Full textAbstract:
Nous avons cherché à déterminer si des mesures simplifiées, réalisées au laboratoire, pouvaient permettre de mesurer l'aptitude de souches de Rhizobium meliloti à former des nodosités sur la luzerne lorsque ces souches sont apportées dans un sol contenant des rhizobium de même spécificité. Deux méthodes, directe et indirecte, ont été effectuées en tube, sur sable et sur terre. Nous avons pu montrer que la fonction: NA : NB = CAB(IA:IB)**(k) (Amarger-Lobreau, 1982) s'appliquait pour Rhizobium meliloti. L'utilisation de la méthode directe doit permettre de faire un tri rapide sur un nombre relativement important des souches.
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Bournaud, Caroline. "Biodiversité des rhizobiums et interactions tripartite dans le groupe Piptadenia (tribu des Mimoseae)." Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20242/document.
Full textAbstract:
Les espèces du groupe Piptadenia sont des légumineuses endémiques du Brésil, dont la plupart sont des arbres capables de se développer sur des sols peu fertiles faisant d'eux de bons candidats pour le reboisement des terres dégradées. Les Piptadenia établissent une symbiose à la fois avec des champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) et des rhizobiums. Ces espèces sont proches du genre Mimosa, connu pour son affinité pour les symbiotes du genre Burkholderia. Dans ce travail de thèse nous décrivons la biodiversité des symbiotes rhizobiums associés au groupe Piptadenia, et élargissons l'affinité des Burkholderia à ce groupe de légumineuses. Les études phylogénétiques sur des marqueurs neutres et symbiotiques montrent une origine stable et ancienne de la symbiose Burkholderia/Mimoseae. Les études de spécificité d'association entre espèces de Burkholderia et espèces de Piptadenia montrent que cette dernière est lâche, les patterns d'association étant davantage liées aux sites prospectés au Brésil plutôt qu'à une sélection par l'hôte. Dans un second temps, nous avons étudié l'association tripartite entre plusieurs génotypes de Burkholderia, un CMA (Glomus clarum), et l'espèce Piptadenia gonoacantha, décrite dans la littérature comme formant une nodulation mycorhize-dépendante. Nos travaux montrent que la nodulation n'est pas CMA-dépendante, mais par contre l'efficience symbiotique des nodules dépend de la mycorhization pour certains génotypes de Burkholderia. Nous décrivons également des interactions entre symbiose rhizobienne et mycorhizienne au sein des nodules (présence du CMA dans les nodules avec sporulation dans certaines combinaisons de symbiotes). Ces travaux soulèvent la nécessité de prendre en compte les interactions génotype-génotype entre symbiotes rhizobiens et mycorhiziens lors de la sélection des inoculums dans le cadre des programmes de revégétalisation au Brésil par des arbres du groupe Piptadenia<br>The Piptadenia group comprise endemic species from Brazil of which many are trees able to develop on poorly fertile soils and are good candidates for revegetation programs. Piptadenia species establish symbioses with both arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and rhizobia. These species are phylogenetically close to the Mimosa genus, known for its affinity for Burkholderia rhizobial symbionts. In this thesis we describe the biodiversity of rhizobial symbionts associated to the Piptadenia group, and enlarge the affinity towards Burkholderia to this group of legumes. Phylogenetic studies on neutral and symbiotic markers show a stable and ancient symbiosis Burkholderia/Mimoseae. Specificity studies between Burkholderia and Piptadenia group species show that specificity is not strong, and that patterns of associations between partners are isolation site dependent rather than linked to the host legume. In the second part of this thesis we have studied the tripartite association between several Burkholderia genotypes, an AMF (Glomus clarum), and Piptadenia gonoacantha (Pg), a legume species described as making an AMF-dependent nodulation (Jesus et al., 2005). Our experiments show that nodulation in Pg is not AMF-dependent, but that symbiotic efficiency of nodules rely on AMF presence for specific Burkholderia genotypes. We also describe interactions between rhizobial and mycorrhizal symbiosis (AMF presence in nodules, with sporulation in several symbionts combinations). Our work underlines the necessity to consider genotype-genotype interactions between rhizobial and AMF symbionts for the selection of synergistic inoculums in revegetation programs using Piptadenia group species in Brazil
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Palmier, Sara. "Symbiose rhizobiacées-légumineuses : études synthétiques de sondes moléculaires." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112262.
Full textAbstract:
Les légumineuses représentent une famille de plantes capables de fixer l'azote atmosphérique par un processus de symbiose avec des bactéries du sol (Rhizobium). L'initiation de ce processus repose sur un échange de signaux chimiques: des flavonoi͏̈des sécrétés par la plante et les facteurs de nodulation (facteurs Nod) synthétisés par la bactérie. Une enzyme (appelée D. F. E. ) capable d'hydrolyser ces lipo-chitooligosaccharides a été isolée dans les racines de la Luzerne. Afin de mieux comprendre le mécanisme de perception du signal, nous avons donc cherché à synthétiser des mimes non hydrolysables de facteurs de nodulation, en remplaçant l'oxygène interglycosidique par un méthylène. Certaines études suggèrent que les C-glycosides ont des propriétés conformationelles proches de leurs analogues oxygénés, donc probablement des propriétés biologiques similaires. Tout d'abord nous nous sommes intéressés à la synthèse de β-C-glycosides en série hexosamine. La stratégie que nous avons suivie afin de synthétiser ces C-glycosides consiste à condenser une 2-pyridylsulfone dérivée de la N-acétyl glucosamine avec un aldéhyde, via une réaction de samariation réductrice, puis, après oxydation des alcools obtenus, à épimériser la cétone α en cetone β dans des conditions basiques. Cette méthode a également permis de corriger la non-sélectivité des réactions de couplage en série 2-désoxy. Dans un deuxième temps nous nous sommes orientés vers la synthèse du partenaire aldéhydique par le biais notamment de réactions radicalaires (acylation radicalaire, transfert de formyle). De ces deux approches, l'acylation radicalaire decrite par Kim et Coll. S'est révélée plus seduisante, en dépit de ses rendements modestes. Enfin, nous avons aussi mis au point une réaction d'allylation anomérique afin de préparer des sondes biologiques immobilisables sur support solide. Ces outils permettront d'isoler un ou plusieurs récepteur(s) impliqué(s) dans le mécanisme de nodulation<br>Legumes contitute a family of plants that live in association with specific symbiotic bacteria (genus Rhizobium) which are responsible for atmospheric nitrogen assimilation. This symbiotic process is initiated by the exchange of signal compounds: in response to plant secreted flavonoi͏̈ds, bacterial nod genes are activated resulting in the biosynthesis and secretion of nodulation factors (Nod Factors). An enzyme called D. F. E, which is responsable for hydrolysis of these lipo-chitooligosaccharids has been isolated from alfalfa roots. In order to understand the mechanism of Nod factors perception, the preparation of new biochemical probes by chemical and chemo-enzymatic syntheses have been considered. One of the tools we are targeting is a Nod factor analog that would be resistant to chitinase-like activity. A C-glycosidic analog in which the central interglycosidic oxygen is replaced by a methylene group may well conform with such desired properties. We thefore proceeded to the synthesis of β C-glycosides. The samarium diiodide promoted reduction of 2-acetamidoglucosyl pyridylsulfone led to the stereoselective synthesis of β C-glucosamine derivatives in good yields, after oxydation and epimerization. This approach applied to 2-deoxy series where the coupling step gives no stereoselectivity, offers also a good selectivity. In attempts to prepare the aldehydic partner we evaluated several approaches including a radical reaction (radical acylation, formyl group transfer reaction). Only the radical acylation described by Kim and Coll. Seemed attractive, in spite of modest yields. Finally, we developped a one-step β-selective glycosylation of N-acetylglucosamine and recombinant chitooligosaccharides in order to prepare biologic probes to isolate one or several receptors implicated in the nodulation mechanism
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Guezzar, Mounir El. "Contribution à l'étude de la symbiose rhizobium-légumineuse : obtentions et études de deux mutants métaboliques de rhizobium meliloti." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10220.
Full text
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Tang, Mingxing. "Bases génétiques de l'adaptation à l'intracellularité au cours de l'évolution expérimentale de symbiotes de Mimosa." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30099.
Full textAbstract:
Les rhizobia, symbiotes fixateurs d'azote de légumineuses, ont émergé et se sont diversifiés via le transfert horizontal de gènes symbiotiques essentiels, suivi d'une optimisation du potentiel symbiotique acquis par remodelage du génome d'accueil sous pression de sélection de la légumineuse. Une transition vers la symbiose avec les légumineuses a été analysée par évolution expérimentale en conditions de laboratoire. Le plasmide symbiotique de Cupriavidus taiwanensis a été introduit dans le pathogène de plante strictement extracellulaire Ralstonia solanacearum GMI1000, et la souche chimère résultante a été évoluée sous pression de sélection de Mimosa pudica (la plante hôte de C. taiwanensis). Dans la fenêtre de temps de l'expérience d'évolution, les étapes initiales de la symbiose, la nodulation et l'infection intracellulaire, ont été activées puis très fortement améliorées dans plusieurs lignées indépendantes de clones évolués. Nous avons montré que l'optimisation de l'infection a été obtenue par une variété de mutations affectant soit la réponse des bactéries à la densité cellulaire, soit la régulation de la réponse stringente, soit d'autres voies inconnues mais distinctes. Ces voies génétiques multiples utilisées pour améliorer l'infection illustrent la plasticité des génomes bactériens et reflètent vraisemblablement l'histoire évolutive naturelle des rhizobia, qui utilisent chacun des stratégies génétiques différentes pour établir la symbiose. De plus, nous avons montré que toutes les mutations adaptatives pour l'infection amélioraient aussi la compétitivité des bactéries pour la nodulation et qu'elles induisaient des changements d'expression de gènes bactériens spécifiquement dans les cordons d'infections épidermiques, au moment de leur entrée dans les poils absorbants racinaires. Ces résultats supportent l'idée d'une programmation végétale très précoce de l'hébergement tardif des bactéries dans les nodules. Ainsi, ce travail a révélé la puissance de notre approche d'évolution expérimentale pour délivrer un aperçu de certains mécanismes moléculaires et évolutifs qui sous-tendent les symbioses rhizobium-légumineuse<br>Rhizobia, the nitrogen-fixing symbionts of legumes, have emerged and diversified via the horizontal transfer of essential symbiotic genes in soil bacteria, followed by the optimization of the acquired symbiotic potential by genome remodeling under the plant selection pressure. Transition towards legume symbiosis was analyzed trough experimental evolution in laboratory conditions. The symbiotic plasmid of the rhizobium Cupriavidus taiwanensis was introduced into the strictly extracellular plant pathogen Ralstonia solanacearum GMI1000, and the resulting chimera was further evolved under Mimosa pudica (the C. taiwanensis host) selection pressure. Within the evolution experiment time frame, the initial steps of symbiosis, nodulation and intracellular infection, were activated and dramatically improved in several independent evolved lineages. We showed that the optimization of intracellular infection was gained through various mutations affecting either the responsiveness of bacteria to cell density or the regulation of the stringent response or other unknown but distinct pathways. These multiple genetic routes used to improve infection illustrate the plasticity of bacterial genomes and likely reflect the natural evolutionary history of rhizobia, each using different genetic strategies to establish symbiosis. Furthermore, we found that all infection-adaptive mutations also enhanced nodulation competitiveness of bacteria and specifically modify the expression of bacterial genes in epidermal infection threads during their uptake into root hairs. These results supported the idea of an early plant programming of late accommodation of rhizobia in nodules. Altogether this work revealed the power of our experimental evolution approach to yield insights into some molecular and evolutionary mechanisms underlying the rhizobium-legume symbioses
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Bourcy, Marie. "DNF2 et SYMCRK : deux gènes impliqués dans le contrôle symbiotique des réactions de défense chez Medicago truncatula." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112041.
Full textAbstract:
Medicago truncatula forme une association symbiotique avec Sinorhizobium meliloti qui conduit à la formation de nodosités fixatrices d’azote. Les cellules symbiotiques végétales accueillent des centaines de bactéries qui restent viables dans la nodosité et se différencient en bactéroïdes fixateurs d’azote. Dans le but de mieux comprendre les mécanismes moléculaires nécessaires à la mise en place de cette interaction, nous avons recherché de nouveaux gènes de plante requis pour une symbiose effective en utilisant des approches de génétique directe et inverse. Des méthodes de biologie cellulaire et moléculaire ont été utilisées pour caractériser le phénotype des mutants et mieux comprendre la fonction biologique de ces gènes.Le gène symbiotique DNF2 code une phosphatidylinositol phospholipase C putative. Les nodosités formées par le mutant dnf2 contiennent une zone de fixation qui est réduite et dans laquelle les rhizobia ne se différencient pas complètement en bactéroïdes. De plus ces nodosités sénescent rapidement et présentent des réactions similaires à des réponses de défense. Sous certaines conditions d’expérimentation, le phénotype sauvage peut être restauré chez ce mutant ce qui montre le caractère conditionnel du phénotype.Le gène symbiotique SYMCRK code un récepteur kinase riche en cystéine. Le phénotype du mutant symCRK est similaire à celui de dnf2, ce qui suggère que ces deux gènes sont impliqués dans des processus aboutissant à des réponses similaires, probablement la persistance des bactéries dans les cellules végétales ou l’inhibition des réactions de défense de la plante. Les phénotypes Fix- atypiques des mutants dnf2 et symCRK suggèrent que les gènes correspondants sont impliqués dans les processus de répression des défenses de la plante et de persistance des bactéroïdes<br>Medicago truncatula and Sinorhizobium meliloti form a symbiotic association resulting in the formation of nitrogen-fixing nodules. In the nodules, symbiotic plant cells home and maintain hundreds of viable bacteria which are differentiated into bacteroids, the nitrogen-fixing form of rhizobia. In order to better understand the molecular mechanism sustaining this phenomenon, we used a combination of forward and reverse genetics approaches to identify genes required for nitrogen fixation. In addition we have used cell and molecular biology to characterize the phenotype of the corresponding mutants and to gain an insight into the genes functions.The symbiotic gene DNF2 encodes a putative phosphatidylinositol phospholipase C-like protein. Nodules formed by the mutant contain a zone of infected cells reduced to a few cell layers. In this zone, bacteria do not differentiate properly into bacteroids. Mutant nodules senesce rapidly and they exhibit defense-like reactions. The dnf2 symbiotic phenotype has been shown to be dependent on the experimental conditions.The symbiotic gene SYMCRK encodes a cystein-rich receptor kinase. The symCRK phenotype is similar to dnf2 suggesting that the two genes SYMCRK and DNF2 are participating in similar processes. This atypical phenotype amongst Fix- mutants unravels DNF2 and SYMCRK as new actors of bacteroid persistence inside symbiotic plant cells and repression of plant defense
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El, Guezzar Mounir. "Contribution à l'étude de la symbiose rhizobium-légumineuse obtentions et études de deux mutants métaboliques de Rhizobium meliloti /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376056398.
Full text
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Ndoye, Ibrahima. "Contribution à l'étude de la symbiose entre azorhizobium, rhizobium et sesbania rostrata." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10004.
Full textAbstract:
La légumineuse tropicale Sesbania Rostrata peut développer des nodules fixateurs d'azote a la fois sur les racines et les tiges. Après isolement d'un grand nombre de souches à partir de nodules de tige de S. Rostrata et de nodules de racine de diverses espèces de Sesbania, des études taxonomiques, physiologiques et de spectre de nodulation, nous ont permis de préciser la séparation de ces souches en deux groupes distincts appartenant aux genres Azorhizobium et Rhizobium. Toutes les souches d'Azorhizobium induisent la formation de nodules effectifs aussi bien sur les racines que sur les tiges de S. Rostrata. Les souches de Rhizobium induisent également des nodules effectifs sur les racines de cette plante, mais se répartissent en 4 catégories selon leur aptitude ou non a induire des nodules sur la tige de S. Rostrata et aussi selon leurs degrés d'effectivité. L'étude de l'ontogénèse des nodules racinaires de S. Rostrata induits par Azorhizobium ors571 nous a permis de décrire: un mode d'infection comportant deux étapes: invasion intercellulaire par les bactéries puis formation de cordons d'infection. Un mode original de libération des Azorhizobium dans le cytoplasme de la cellule hôte et un type de développement nodulaire encore jamais décrit à ce jour. La quantification de la fixation d'azote par la méthode isotopique 15n nous a permis de mettre en évidence le potentiel fixateur d'azote élevé de S. Rostrata, soit 110 kg d'azote fixe par hectare en 60 jours. Cette propriété nous a conduit à étudier S. Rostrata comme plante fourragère et à mener des essais en milieu paysan en utilisant S. Rostrata comme engrais vert dans les rizières. Nous avons ainsi obtenu sur plusieurs années un doublement des rendements du riz; l'apport de l'engrais vert étant dans tous les cas supérieur à l'équivalent de 100 kg d'azote à l'hectare
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Sancan, Jean-Philippe. "Les glycoprotéines riches en hydroxiproline (HRGPs) dans la symbiose luzerne - Rhizobium meliloti." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30113.
Full textAbstract:
Les glycoproteines riches en hydroxyproline (hrgps) sont des molecules structurales presentes dans la paroi primaire des vegetaux superieurs. Elles s'accumulent fortement en reponse a des variations de nombreux facteurs de l'environnement. Leur participation dans les mecanismes de defense des plantes ayant ete clairement demontree, nous avons cherche a les caracteriser et a etudier leur role dans un cas d'acceptation mutuelle apparente: la symbiose rhizobium meliloti-luzerne, et dans differents cas de nutrition azotee, impliquant en particulier la presence de nitrate en concentration inhibitrice de nodulation. Au plan biochimique, les resultats obtenus montrent que l'inoculation ou l'apport de nitrate exogene a des plantes deja inoculees modifient fortement le profil de glycosylation des hrgps parietales presentes dans les racines.
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Syska, Camille. "Les systèmes Toxine-Antitoxine VapBC : des régulateurs de la symbiose fixatrice d'azote Rhizobium-Légumineuse." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2020. http://theses.univ-cotedazur.fr/2020COAZ6029.
Full textAbstract:
Lors de la symbiose fixatrice d’azote entre la légumineuse modèle Medicago truncatula et la rhizobiacée Sinorhizobium meliloti, les bactéries, différenciées en bactéroïdes dans la nodosité, réduisent l’azote atmosphérique (N2) en ammoniac (NH3), directement assimilable par la plante. En contrepartie, la plante fournit à son symbiote une niche écologique et des substrats carbonés. Tout au long de l’interaction, la bactérie est confrontée à des microenvironnements changeants depuis la vie libre dans le sol, l’infection et l’invasion des cellules végétales, la différenciation en bactéroïde fixateur et finalement la rupture symbiotique. Afin de mieux comprendre les mécanismes d‘adaptation rapide développés par S. meliloti lors de la symbiose, nous nous sommes intéressées au rôle des systèmes Toxine-Antitoxine (TA) bactériens de type VapBC dans ce processus. Ces modules, composés d’une toxine et de son antitoxine apparentée, sont associés chez les bactéries pathogènes à la réponse aux stress et à l’adaptation à la vie intracellulaire. La toxine, de par son activité RNase site-spécifique, permet une inhibition globale ou partielle de la traduction. Chez S. meliloti, 11 systèmes VapBC chromosomiques putatifs ont été identifiés et deux seulement (VapC4 et VapC5) ont été caractérisés en interaction symbiotique. Au cours de cette thèse, nous avons tout d’abord démontré, par une approche de validation fonctionnelle, que les neuf systèmes VapBC prédits sont des modules Toxine/Antitoxine. Puis, afin d’évaluer le rôle de chaque système dans la symbiose, des mutants d’invalidation du gène de la toxine VapC ont été construits et analysés en interaction avec M. truncatula. Trois mutants (vapC3, vapC7 et vapC10) présentent, à 6 semaines post-inoculation, une amélioration de la capacité fixatrice d’azote des nodosités par rapport au sauvage. Les mutants vapC3 et vapC7 présentent également un nombre et une taille de nodosités supérieurs. Ces mutants, en augmentant l’apport azoté global de la plante, conduisent à une augmentation du rendement végétal. Le mutant vapC10, quant à lui, présente une amélioration de la viabilité bactérienne associée à une sénescence retardée, sans amélioration du rendement végétal en raison d’un nombre inférieur de nodosités par plante. Ainsi, nous démontrons que la bactérie, par l’intermédiaire des systèmes VapBC, participe à la régulation de l’interaction symbiotique. Les toxines VapC3 et VapC7, dans un contexte sauvage, limitent la prolifération et/ou l’infection bactérienne tandis que la toxine VapC10 diminue la viabilité bactéroïdienne. Afin d’identifier les cibles moléculaires des ribonucléases VapC7 et VapC10, nous avons développé une analyse de MORE RNA-seq (Mapping by Overexpression of an RNase in E. coli). Cette technique permet de déterminer, par leur extrémité 5’, les ARN clivés après surexpression chez E. coli des toxines de S. meliloti. Les toxines VapC7 et VapC10, clivent respectivement l’ARNtfMet et deux ARNtSer d’E. coli permettant ainsi, une inhibition globale ou partielle de la traduction. Des ARNt homologues ont été identifiés chez S. meliloti par analyse bio-informatique. Il en résulte que le gène spécifiant l’ARNtfMet initiateur de la traduction, jusqu’alors non formellement identifié chez S. meliloti, serait présent en trois copies sur les trois loci rrn chromosomiques. En conclusion, les toxines VapC7 et VapC10 de S. meliloti sont des tRNAses impliquées dans la reprogrammation métabolique de S. meliloti lors de la symbiose et intervenant dans la régulation de l’interaction symbiotique, probablement en réponse aux besoins azotés, énergétiques et spécifiques de sa plante hôte<br>During the nitrogen-fixing symbiosis between the model legume Medicago truncatula and the rhizobiaceae Sinorhizobium meliloti, bacteria, differentiated into bacteroids within the nodule, reduce atmospheric nitrogen (N2) into ammonia (NH3), directly available by the plant. In exchange, the plant provides to its symbiont an ecological niche and carbohydrate substrates. Throughout the interaction, bacteria are faced with changing microenvironments from the soil free-living, the infection, the invasion of plant cells, the fixing-bacteroid differentiation and lastly the symbiotic rupture.To better understand the fast adaptation mechanisms developed by S. meliloti during the symbiosis, we were interested in the role of bacterial Toxin-Antitoxin (TA) systems in this process. These systems that are composed of a toxin and its cognate antitoxin, are associated with pathogenic bacteria to stress response and intracellular lifestyle adaptation. Through its site-specific RNase activity, the toxin allows a global or partial inhibition of the translation. In S. meliloti, 11 putative chromosomic VapBC systems have been identified and only two (VapC4 et VapC5) have been characterized in symbiotic interaction. During this PhD, using a functional validation approach, we have first demonstrated that the nine predicted VapBC systems are Toxin/Antitoxin modules. Then, to assess the role of each system in the symbiosis, mutants were constructed by the invalidation of the VapC toxin gene and analyzed in interaction with M. truncatula. Three mutants (vapC3, vapC7 et vapC10) show, at 6 weeks post-inoculation, a nitrogen fixation capacity improved within the nodules compared to the wild type. The vapC3 and vapC7 mutants also display a higher number and size of nodules. By increasing the global nitrogen supply of the plant, these mutants lead to an improved plant yield. The vapC10 mutant, for its part, enhances bacterial viability associated to a delayed senescence, without a plant yield improvement due to a lower number of nodules per plant. Hence, we have demonstrated that bacteria, through VapBC systems, take part in the symbiotic interaction regulation. While VapC3 and VapC7 toxins limit the bacterial proliferation and/or infection in a wild type context, VapC10 toxin decreases bacteroid viability.Then, to identify molecular targets of VapC7 and VapC10 ribonucleases, we have developed a MORE RNA-seq analysis (Mapping by Overexpression of an RNase in E. coli). This technic allows to determine, by their 5’-end, cleaved RNA after the S. meliloti toxins overexpression in E. coli. The VapC7 and VapC10 toxine, cleave respectively tRNAfMet et two tARNSer in E. coli, therefore allowing, a global o partial inhibition of translation. Homologous tRNA have been identified in S. meliloti by a bioinformatic analysis. As a result, the gene specifying the initiator tRNAfMet of translation, until now not formally identified in S. meliloti, would be present in three copies in the three chromosomic rrn loci. In conclusion, the VapC7 and VapC10 toxins are tRNAses involved in the metabolic reprogrammation of S. meliloti during the symbiosis and taking place in the symbiotic interaction regulation, probably in response to energy and specific nitrogen needs of its host plant
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Sahar, Hanafiah Asmarlaili. "Etude de la symbiose Rhizobium Soja (Glycine max. L.) en sols acides d'Indonésie." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376183846.
Full text
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Sahar, Hanafiah Asmarlaili. "Étude de la symbiose rhizobium-soja (Glycine max L. ) en sols acides d'Indonésie." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20030.
Full textAbstract:
La multiplication des rhizobiums est totalement inhibee a ph 4 et aux concentrations d'aluminium de 45 a 60 um al dans la solution de yem a ph 4,5. La solution de culture a ph 4,5 inhibe la croissance des nodosites et l'activite de la nitrogenase de soja cultive en sable sterile. L'augmentation de ph de 4,5 a 6,5 accroit la nodulation et l'activite nitrogenasique des nodosites. Les resultats d'experimentation en serre montrent que l'acidite du sol inhibe la croissance du soja et la formation des nodosites (. . . )
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SAGAN, MURIEL. "La symbiose rhizobium-legumineuses : analyse de mutants symbiotiques de pois (pisum sativum l.)." Paris 11, 1992. http://www.theses.fr/1992PA112159.
Full textAbstract:
La relation symbiotique, menant a la fixation biologique de l'azote atmospherique, entre le pois et rhizobium leguminosarum a ete etudiee en utilisant des mutants symbiotiques de la plante-hote. Dans un premier temps, une etude agrophysiologique de la nutrition azotee a ete realisee. L'utilisation de trois types de mutants (mutants non nodulants, a nodules inefficaces ou a symbiose nitrate-tolerante) combinee a differents regimes de fertilisations azotee a permis de controler la nature et le niveau de l'alimentation du pois, dans un contexte genetique fixe. L'impact de ces traitements a ete mesure sur le developpement reproducteur, la croissance et l'accumulation d'azote de la culture. Il a ete montre que la nature de la nutrition azotee avait peu d'effet sur les parametres du rendement, alors que son niveau etait determinant sur l'arret de floraison, le nombre de graines, la teneur en proteines et que le caractere nitrate-tolerant pouvait etre un facteur de stabilisation du rendement. Dans un deuxieme temps, le phenotype des lignees non nodulantes et non fixatrices a ete precise. Le caractere non fixateur de certains genotypes s'est montre specifique de la souche de rhizobium. Les stades de blocage de la symbiose etaient repartis sur l'ensemble du processus de formation de la nodosite: ils pouvaient avoir lieu avant l'infection, au moment de l'initiation nodulaire, de la formation du cordon d'infection du developpement du nodule ou lors de son fonctionnement
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Fonouni-Farde, Camille. "Le rôle des gibbérellines dans la régulation de l’architecture racinaire chez la légumineuse modèle Medicago truncatula." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS079.
Full textAbstract:
L’architecture du système racinaire des légumineuses est déterminée par la croissance des racines et leur capacité à former des racines latérales et des nodosités symbiotiques fixatrices d’azote en fonction des conditions environnementales. Chez la légumineuse modèle Medicago truncatula, nous avons mis en évidence que les phytohormones gibbérellines (GAs) et leur voie de signalisation – médiée par trois protéines MtDELLAs présentant des profils d’expression redondants – jouent un rôle clé dans la régulation du développement du système racinaire. En conditions non-symbiotiques, les GAs régulent négativement la croissance racinaire en réprimant l’activité méristématique et l’élongation cellulaire, et inhibent la formation des racines latérales. En conditions symbiotiques, le rôle des GAs et de leur voie de signalisation est double : au niveau de l’épiderme, les protéines MtDELLAs régulent positivement l’infection par les bactéries symbiotiques Rhizobia en interagissant de façon directe avec la voie de signalisation des facteurs Nod bactériens. Au niveau du cortex, les GAs régulent négativement l’organogénèse des nodosités. Les phytohormones cytokinines (CKs) et leur récepteur MtCRE1 étant essentiels pour initier la nodulation, l’interaction entre les voies de signalisation GA et CK a été analysée en parallèle. Les CKs régulent le niveau de GAs bioactives en modulant l’expression des gènes de leur métabolisme de manière dépendante du récepteur aux CKs MtCRE1. Réciproquement, les GAs régulent les gènes du métabolisme CK et le niveau de CKs bioactives de manière dépendante des MtDELLAs. Par ailleurs, une forme activée de MtDELLA complémente partiellement le phénotype de nodulation du mutant cre1 et lie le promoteur de MtCRE1, indiquant que les voies de signalisation GA et CK régulent la nodulation en étroite association<br>Legume root system architecture is determined by both root growth and their ability to form lateral roots and nitrogen-fixing symbiotic nodules, depending on environmental soil conditions. In the model legume Medicago truncatula, we have shown that the phytohormones gibberellins (GAs) and their signaling – involving three MtDELLA proteins with redundant expression patterns – play a crucial role in the regulation of the root system development. In non-symbiotic conditions, GAs negatively regulate root growth through the repression of meristematic activity and cell elongation, and inhibit lateral root formation. In symbiotic conditions, GA and their signaling pathway play a dual role: in the root epidermis, MtDELLA proteins positively regulate infection by symbiotic bacteria Rhizobia, by directly interacting with the bacterial Nod factor signaling pathway. In the root cortex, GAs negatively regulate nodule organogenesis. The phytohormones cytokinins (CKs) and their receptor MtCRE1 being essential for the initiation of nodulation, we additionally analyzed the crosstalk between GA and CK signaling. CKs regulate the bioactive GA pool, controlling the expression of GA-metabolic genes, depending on the MtCRE1 receptor. In turn, GAs regulate CK-metabolic genes and the bioactive CK pool, depending on MtDELLAs. In addition, a dominant version of a MtDELLA partially complements the nodulation phenotype of the cre1 mutant and binds to the MtCRE1 promoter. These results indicate that GA and CK signaling pathways closely interact to regulate nodulation
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Mazurier, Sylvie. "Diversité de populations naturelles nodulantes de Rhizobium leguminosarum." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10067.
Full textAbstract:
L'etude d'une population naturelle de r. Leguminosarum a porte deux annees de suite sur quatre ensembles de bacteries nodulant des especes vegetales differentes cultivees dans un meme champ dans des conditions experimentales choisies pour permettre l'etude du biovar phaseoli (haricot), biovar trifolii (trefle) et de deux echantillons du biovar viceae (pois et lentille) en estimant l'influence de facteurs de milieu sur la diversite de ces populations; genotype vegetal, espace, temps et historique cultural. L'analyse des profils plasmidiques d'une centaine d'isolats de chacun de ces ensembles a montre que les rhizobium peuvent etre regroupes en types de similarite totale ou en classes definies par la presence de quelques plasmides communs, le plus souvent cryptiques. Des similitudes entre profils de restriction d'adn total ou isoenzymatiques des isolats ainsi regroupes revelent des caracteristiques chromosomiques communes. Ces resultats permettent, en outre, de rapprocher des isolats de biovars differents. La diversite estimee par le nombre de profils differents et les dominances de classes plasmidiques varient selon les ensembles etudies. Les isolats de ces ensembles possedent egalement des capacites variables a fixer l'azote en symbiose: les rhizobium nodulant le trefle et le pois sont fixateurs alors que le cinquieme, pour la lentille, et la moitie, pour le haricot, sont inefficients. Certaines classes plasmidiques permettent de regrouper des isolats de capacites fixatrices homogenes. Ce niveau de caracterisation est ainsi valide. En comparant les differents ensembles etudies, le genotype vegetal apparait comme un facteur determinant l'expression de la diversite microbienne lors de la mise en place d'une population nodulante et en tant que culture specifique precedant un isolement. Le facteur temps ne semble pas modifier la diversite decrite. Concernant le facteur espace, cette diversite est du meme
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Barra, Lise. "Caractérisation des gènes impliqués dans l'osmoprotection de sinorhizobium mililoti ou dans l'établissement de la symbiose S. Meliloti-medicago sativa." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10106.
Full textAbstract:
L'osmoprotection de Sinorhizobium meliloti par la GB, nécessite la présence d'un gène sodA fonctionnel. Un mutant sodA confronté à un stress hyperosmotique en présence de GB présente une auxotrophie partielle à la méthionine, dont la biosynthèse est assurée par deux voies impliquant soit la méthionine synthase soit la bétai͏̈ne homocystéine méthyl transférase. Ces deux enzymes sont inactivées suite à un stress salin ou oxydatif. L'absence du régulateur Hfq a un impact drastique sur l'établissement de la symbiose. La capacité d'un mutant hfq à coloniser le cordon d'infection est réduite et seules quelques bactéries parviennent à atteindre le primordium de nodule. A l'état de bactérie libre, en phase stationnaire de croissance, l'absence de Hfq se traduit par une sensibilité accrue au stress oxydatif. Le mutant Hfq est caractérisé également par une diminution de la synthèse de nombreuses protéines dont, ChvE, AgpA, GroES1. Ce travail souligne la nature pléiotropique du régulateur Hfq chez S. Meliloti aussi bien sous forme libre que symbiotique.
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Philip, Pascale de. "Etude de la protéine FixL de Rhizobium meliloti impliquée dans la régulation de l'expression des gènes de fixation symbiotique de l'azote." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30275.
Full textAbstract:
L'expression des genes bacteriens impliques dans la fixation de l'azote (nif et fix) est regulee par un mecanisme en cascade faisant intervenir, a un niveau superieur l'operon fixlj dont les produits activent, en symbiose et en culture microaerobie, les genes regulateurs specifiques nifa et fixk. D'apres les homologies de sequence de fixl et fixj avec les systemes de regulation a deux composants fixl, en reponse a un signal de l'environnement, activerait par phosphorylation l'activateur transcriptionnel fixj. La reconstitution de la cascade de regulation de l'expression des genes nifa et fixk chez escherichia coli nous a permis d'une part de mettre en evidence une activation differente des deux promoteurs de nifa et de fixk par fixl/j et d'autre part de demontrer que fixl est responsable de la regulation par la microaerobiose de l'expression de ces genes. Ainsi fixl, en reponse a la faible pression partielle en oxygene regnant dans la nodosite, activerait la proteine fixj. L'utilisation de derives deletes de fixl a permis de predire trois domaines chez la proteine fixl: un domaine amino-terminal hydrophobe qui n'est pas necessaire a l'activite de fixl, un domaine cytoplasmique central responsable de la sensibilite a l'oxygene mais non necessaire a l'activation de fixj et un domaine carboxy-terminal conserve chez les proteines capteurs des sysstemes a deux composants et certainement responsable de l'activation de fixj par phosphorylation. Une etude cytologique de nodosites induites par une souche de r. Meliloti mutee dans le gene fixl a ete entreprise dans le but de montrer l'implication du systeme fixl/j dans la distribution spatiale de l'expression des genes nifa et fixk dans la nodosite
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Alcantar, Gonzalez Gabriel. "Contribution à l'étude de l'action inhibitrice du nitrate sur la symbiose Soja-Rhizobium Japonicum : relation avec l'activité nitrate réductase des Bactéroïdes." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112147.
Full textAbstract:
La relation entre le nitrate réductase inductible des bactéroïdes et le degré d'inhibition de la fixation de l'azote atmosphérique par le nitrate est étudiée dans la symbiose du Soja avec Rhizobium japonicum à nitrate réductase inductible (NR) ou dépourvu de nitrate réductase inductible (NR-). L'efficacité des symbioses exprimée par la croissance des plantes et la quantité d’azote atmosphérique fixé est comparable. Une plus grande sensibilité de l’ARA à l'effet toxique du nitrate, est associée à la présence d'un nitrate réductase inductible chez les bactéroïdes. Les "effets directs" liés à la présence de l'ion nitrate dans les nodosités sont distingués des "effets indirects" conséquences dans les nodosités du métabolisme du nitrate dans les tissus de la plante hôte. Une diminution de la charge énergétique "moyenne des nodosités" est observée dans les nodosités à R. Japonicum NR+ ce qui contraste avec l'augmentation de la charge énergétique des nodosités à R. Japonicum NR-. La mise en place de la nitrate réductase inductible serait donc consommatrice d'énergie aux dépends du fonctionnement de l'ARA. Un effet dépressif du nitrate sur l'activité phosphoénolpyruvate carboxylase des nodosités à R. Japonicum NR+ est montré. Cet effet peut être dû à la suppression de l'effet stimulant de la lumière sur cette enzyme en début de journée. Aucune trace du 15N03- absorbé ne se décèle dans les bactéroïdes. Il s'en accumule dans la fraction végétale des nodosités. L'augmentation de la teneur en nitrite, légèrement supérieure dans les nodosités à R. Japonicum NR+ par rapport aux nodosités à R. Japonicum NR- témoigne cependant de la réduction du nitrate dans ces organes.
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Carpéné, Marie-Anne. "Purification et caractérisation de signaux biologiques à l'état de traces." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/1953/.
Full textAbstract:
Sur les sols pauvres en nutriments, les plantes de la famille des légumineuses (soja, luzerne, trèfle, haricot, etc. ) peuvent survivre grâce à la symbiose fixatrice d'azote, qu'elles établissent avec des bactéries de la famille des Rhizobiaceae. Un dialogue moléculaire contrôle la mise en place de cette symbiose. En plus des processus permettant l'infection de la plante par son symbiote, il existe différentes voies de régulation négative, dont le contrôle de la prolifération bactérienne. Lors de cette thèse, nous avons caractérisé un signal issu de la plante Medicago sativa (hôte de Sinorhizobium meliloti) qui permet de contenir cette infection. Plus précisément, nous avons déterminé qu'il s'agissait d'une protéine, sensible à la température, très minoritaire dans un extrait aqueux de feuilles. Sa masse moléculaire est comprise entre 20 et 95 kDa, et son Pi est supérieur à 9. Ces caractéristiques permettront de déterminer sa structure après plusieurs étapes de purification. Nous avons également étudié l'effet secondaire de ce signal inducteur génique sur la production et la structure des exopolysaccharides (EPS) de S. Meliloti. Nous avons constaté que la production d'EPS augmentait lorsque le signal était perçu par la bactérie, sans modification significative de leur structure. Toutefois, les EPS sont des composés connus pour être impliqués dans la mise en place de la symbiose. Si leur rôle symbiotique est bien connu, leur relation structure/activité reste floue. Nous avons donc étudié ces relations à partir des EPS produits par Rhizobium sullae, qui interagit symbiotiquement avec la légumineuse Hedysarum coronarium (sainfoin). Ce couple symbiotique a été choisi, car il présente un fort intérêt agronomique. En effet, le sainfoin colonise les zones arides et semi-désertiques du pourtour méditerranéen. Nous avons effectué la caractérisation structurale complète (GC-MS, ESI-MS, MS/MS, RMN 1D et 2D) de l'unité répétitive des EPS de R. Sullae, ce qui a permis de constater qu'ils étaient composés d'environ 30% de fucose. Ce monosaccharide est très rarement présent dans les EPS de bactéries fixatrices d'azote. Dans le cadre de l'étude des relations structure/activité, nous avons déterminé qu'un tel taux de fucose améliore la mise en place de la symbiose. Nous avons également étudié le rôle des EPS de R. Sullae dans la résistance à la sècheresse. Nous avons ainsi observé que les EPS de forte masse molaire (particulièrement visqueux) augmentent la résistance à la sècheresse, mais que la présence de fucose n'avait que peu d'influence<br>In fields, when the ground is starved in nitrate and ammonium, a plant family is still able to grow, and are known as leguminous. For this performance, the plant enters in symbiosis with a family of bacteria, the Rhizobiaceae, and establishes this way the nitrogen fixing symbiosis. A molecular dialogue controls the implementation of this symbiosis. Many processes occur allowing the infection of the roots by the symbiont. Other pathways also exist that repressing this infection, particularly the bacterial proliferation. In this work, we characterized a signal produced by the plant Medicago sativa (host of Sinorhizobium meliloti) which is involved in such negative regulation. More precisely, we determined that this molecule is a protein, sensitive to temperature, at low concentration in an aqueous extract of shoots. Its molecular weight is between 20 and 95 kDa, and its Pi is higher than 9. The so determined characteristics will allow elucidating its structure after several purification steps. We have also studied a secondary effect of this signal perception, on the production and the structure of the S. Meliloti's exopolysaccharides (EPS). We observed an increased production of them, when the bacteria perceive the signal, even if no significant modifications of their structure could be detected. Actually, EPSs are known to be involved in the establishment of the symbiosis. If their symbiotic role is well documented, it is not the case for their structure/activity relationship. For this purpose, we studied such relationships on the EPSs produced by Rhizobium sullae, the wild type symbiont of Hedysarum coronarium (sweetvetch). This symbiotic pair has been chosen, because it is of ecological relevance. Actually, the sweetvetch colonize arid and semi-desert areas around the Mediterranean Sea. We conducted a complete structural characterization (GC-MS, ESI-MS, MS/MS, 1D and 2D NMR) of the R. Sullae's EPSs repeating unit. We determined that they are composed in mean of 30% of fucose. This monosaccharide is very uncommon in the bacterial and rhizobial EPS. Moreover, we demonstrated that this fucose ratio improves the symbiosis implementation. We also studied the role of these EPSs in the bacterial resistance to drought. This way, we observed that the high molecular weight EPSs (very viscous) increase the resistance to drought, where the fucose content does not play a significant role
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Machrafi, Younes. "Inhibition de la symbiose rhizobium-légumineuses par les acides phénoliques provenant des écorces de résineux." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ60731.pdf.
Full text
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Pandharikar, Gaurav. "Symbiose fixatrice d'azote versus nutrition minérale azotée : conséquence sur l'interaction entre Medicago truncatula et le puceron du pois Acyrthosiphon pisum." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2020. http://theses.univ-cotedazur.fr/2020COAZ6005.
Full textAbstract:
Les symbiotes jouent un rôle crucial dans le phénotype de leur hôte et dans son adaptation à l'environnement. Cependant, jusqu'à récemment, les interactions plantes-insectes étaient étudiées sans tenir compte de la présence de bactéries symbiotiques chez les partenaires impliqués. De nouvelles découvertes ont démontré que les communautés racinaires et aériennes des plantes sont liées. Dans ce contexte, mon doctorat s'interroge sur la façon dont les interactions entre les espèces végétales et les insectes sont modulées par leurs symbiotes respectifs. Dans un premier temps, j'ai analysé le rôle de la symbiose fixatrice d'azote (NFS) chez la légumineuse Medicago truncatula (A17) dans l’interaction avec des lignées de pucerons du pois Acyrthosiphon pisum portant différents endosymbionts facultatifs (FS). Pour ce faire, j'ai comparé la croissance de plantes de M. truncatula inoculées avec la bactérie nodulante Sinorhizobium meliloti (NFS) ou arrosées avec une solution de nitrate (non inoculées ; NI) infestées par des lignées de pucerons du pois provenant d’un même clone génétique (YR2) soit sans FS ou avec Hamiltonella defensa, Serratia symbiotica ou Regiella insecticola. La croissance des plantes NSF et NI est réduite par l'attaque des pucerons, tandis que la croissance des pucerons (mais pas leur survie) a été fortement réduite sur les plants NFS. En présence de pucerons la capacité de fixation d'azote des plantes NFS est réduite suite à l’induction d’une sénescence précoce des nodules. Enfin, chez les plantes NFS, toutes les lignées de pucerons ont déclenché l'expression du gène Pathogenesis-Related-1 (PR1), un marqueur de la voie salicylique (SA), et du gène Proteinase inhibitor (PI), un marqueur de la voie jasmonique (JA), tandis que chez les plantes NI, seule l'expression de PR1 a été déclenchée. Ainsi, le statut symbiotique de la plante influence clairement les interactions plante-puceron et la réponse de la plante à l’infestation, alors que le statut symbiotique du puceron ne fait que moduler l'amplitude de cette réponse. Il a été démontré que le génotype de la plante et du puceron sont tous deux importants dans le résultat de leur interaction, j'ai donc étudié plus en détail comment la NFS affecte l'interaction entre différents génotypes de plantes et de pucerons. Pour cela, j'ai utilisé trois génotypes différents d’A. pisum dépourvus de FS (LL01, YR2, T3-8V1) et deux génotypes de M. truncatula (A17 et R108) en présence ou en absence S. meliloti. La performance de chaque génotype de puceron sur les deux génotypes de plantes et l'effet des différents génotypes de pucerons sur la croissance des plantes et la capacité de fixation de l'azote des plantes de SNF ont été mesurés. Nous avons également estimé la réponse de défense médiée par le génotype de M. truncatula déclenchée par les différents génotypes de pucerons en utilisant différents gènes marqueurs des voies de défense JA et SA. J'ai constaté que les génotypes plantes-insectes ainsi que la présence de S. meliloti affectent de manière significative les interactions plantes-aphides. Ainsi, les interactions génétiques interspécifiques entre la plante hôte et les pucerons ainsi que leur statut symbiotique peuvent influencer la dynamique de la population et la structure de la communauté. Ces résultats montrent que l'interaction plante-insecte est fortement influencée par la génétique des espèces et par leur statut symbiotique, ajoutant un nouveau niveau de complexité qui reste à explorer<br>Symbionts play a crucial role in shaping their host phenotype and driving its adaptation to the environment. However, until recently plant-insect interactions were studied disregarding the symbiotic bacterial presence in the involved partners. New findings have now demonstrated that above- and belowground plant communities are linked through biotic interactions. In this context, my PhD questions how the interaction between plant-insect species are modulated by their respective symbionts. In the first part of my work I have analysed the effect of the nitrogen fixing symbiosis (NFS) in the leguminous Medicago truncatula (A17) in interaction with pea aphid Acyrthosiphon pisum lines bearing different facultative endosymbionts (FS). For this, first I have compared the growth of M. truncatula plants either inoculated with the nodules inducing bacteria Sinorhizobium meliloti (NFS) or supplemented with nitrate (non-inoculated; NI), infested with pea aphid lines derived from the same genetic clone (YR2) and bearing either no FS or Hamiltonella defensa, Serratia symbiotica or Regiella insecticola. As expected, growth of both NFS and NI plants was reduced by the aphid attack, while aphid growth (but not survival) was strongly reduced on NFS compared to NI plants. Interestingly, most aphid lines decreased the plant nitrogen fixation capacity of NFS plants by inducing an early nodule senescence. Finally, in NFS plants all aphid lines triggered the expression of Pathogenesis Related Protein 1 (PR1), a marker of the salicylic (SA) pathway, and of Proteinase Inhibitor (PI), a marker of the jasmonic (JA) pathway, while in NI plants only PR1 expression was triggered. Thus, the plant symbiotic status influences clearly the plant–aphid interactions and the plant response while the aphid symbiotic status only modulates the response amplitude. Since both plant and aphid genotypes are important in the outcome of their interaction, I further studied how plant symbiosis affect the plant-insect genotype x genotype interaction. For this, I used three different pea aphid genotypes devoid of FS (LL01, YR2, and T3-8V1) and two M. truncatula genotype (A17 and R108) combinations in the presence or absence of rhizobacteria. The performance of each aphid genotype on both plant genotypes and the effect of different aphid genotypes on the plant growth and nitrogen fixation capacity of NFS plants were measured. We also estimated M. truncatula genotype-mediated defence response triggered by the different aphid genotypes using multiple gene markers of the JA and SA defence-pathways. I found that the plant-insect genotypes as well as the rhizobacteria presence significantly affect plant-aphid interactions. These results show that the outcome of the plant-insect interaction is strongly impacted by the genotype of the species and by their symbiotic status, rising a new level of complexity that remains to be explored
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Stöber, Sara. "Einfluss von erhöhtem atmosphärischen CO 2 auf die N 2-fixierende Symbiose von Trifolium repens L. und Rhizobium leguminosarum biovar trifolii." [S.l. : s.n.], 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:100-opus-2071.
Full text
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Aït-Salem, Elhosseyn. "Etude de la signalisation contrôlant l’accommodation intracellulaire au cours de la symbiose Medicago/Sinorhizobium The Multiple Faces of the Medicago-Sinorhizobium Symbiosis Control of the ethylene signaling pathway prevents plant defenses during intracellular accommodation of the rhizobia." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASS096.
Full textAbstract:
Les légumineuses en milieu carencé en azote, établissent une relation symbiotique avec les bactéries du sol appelées rhizobia. Cette interaction conduit à la formation d’un nouvel organe racinaire, la nodosité. Au sein de celle-ci, les rhizobia se différencient en bactéroïdes fixant l’azote atmosphérique au profit de la plante. La colonisation massive et chronique des cellules symbiotiques de nodosités par les rhizobia ne déclenche aucune réaction de défense visible. Au laboratoire nous avons isolé deux mutants symbiotiques développant des réactions de défense dans les nodosités de Medicago truncatula indiquant qu’il existe un contrôle strict de l’immunité dans cet organe. L’objectif de cette thèse est de comprendre comment l’immunité symbiotique contrôle les voies de signalisation hormonales de défense afin d’héberger le partenaire symbiotique et de trouver de nouveaux outils pour mieux comprendre les mécanismes de défense. Pour cela, des approches moléculaires, pharmacologiques et génétiques sont utilisées. Les résultats obtenus dans cette thèse suggèrent que les mécanismes de défense adoptés par M. truncatula varient en fonction de l’écotype de la plante. L’écotype A17 exploite deux voies de résistance : la voie de la sénescence et la voie des réactions de défense. Cependant, l’écotype R108 n’exploite que la voie des réactions de défense. Ce travail suggère également que chez M. truncatula A17, la protéine SymCRK réprime la voie de signalisation de l’acide jasmonique qui conduit au déclenchement de la sénescence, tandis que la protéine DNF2 réprime principalement la voie de signalisation de l’acide salicylique qui conduit au déclenchement des réactions de défense et aussi réprime secondairement la voie acide jasmonique. Chez M. truncatula R108, les deux protéines SymCRK et DNF2 contrôlent les voies de signalisation de l’acide salicylique et de l’éthylène, avec DNF2 contrôlant préférentiellement la voie acide salicylique et SymCRK contrôlant préférentiellement la voie éthylène. Cette thèse suggère aussi l’implication des protéines R dans le contrôle de l’accommodation intracellulaire des rhizobia. Un gène CNL-5 semble être impliqué dans le contrôle de l’infection des cellules symbiotiques, et deux autres gènes CNL-4 et TNL-2 semblent être impliqués dans le contrôle de l’efficacité de l’infection. Finalement, cette thèse a permis d’isoler une souche bactérienne E. adhaerens, capable se comporter comme un symbiote ou comme un pathogène pour plusieurs espèces de Medicago<br>When grown under limited nitrogen resources, legumes establish a symbiotic relationship with soil bacteria called rhizobia. This interaction leads to the formation of a new root organ, the nodules. Within nodules, rhizobia differentiate into bacteroids and fix atmospheric nitrogen for the plant. The massive and chronic colonization of nodule symbiotic cells by the rhizobia does not trigger any visible defense reactions. In the laboratory, we previously isolated two symbiotic mutants developing defense reactions in Medicago truncatula nodules, indicating a strict control of the nodule immunity. The thesis project aimed first to understand the relationship between symbiotic genes and immunity mediated by defense hormones and second to find new tools to help to better understand nodules defense mechanisms. For this, molecular, pharmacological and genetic approaches were used. The results obtained in this thesis suggest that the defense mechanisms adopted by M. truncatula vary depending on the plant ecotypes. The A17 ecotype uses two resistance pathways; senescence and defense reactions. While, the R108 ecotype uses defense reactions pathway to fight against rhizobia. This work also suggests that in M. truncatula A17, the SymCRK protein represses jasmonic acid signalling. This work also suggests that in M. truncatula A17, the SymCRK protein represses the jasmonic acid signaling pathway involved in senescence triggering. In contrast, the DNF2 protein mainly represses the salicylic acid signaling pathway involved in defense reactions and also represses the JA pathway. In M. truncatula R108, the two proteins SymCRK and DNF2 control salicylic acid and ethylene signaling pathways involved in triggering defense reactions. DNF2 controls the salicylic acid pathway more than the ethylene signaling pathway, while, SymCRK controls more the ethylene pathway than the salicylic acid signaling pathway in nodules. This thesis also suggests the involvement of R proteins in the control of intracellular accommodation of rhizobia. The intracellular receptor CNL-5 appears to be involved in controlling the infection of symbiotic cells and the receptors CNL-4 and TNL-2 genes appear to be involved in controlling the infection efficacy of the symbiotic cells. Finally, this thesis allowed the identification of a new bacterial strain E. adhaerens, capable of behaving as a symbiont or as a pathogen for several Medicago species. This can be used as a tool to study the nodules defense induction and to understand the rhizobia intracellular accommodation in symbiotic cells
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Moreno, Troconis Miryam. "Symbiose rhizobium meliloti-medicago sativa, mesure de la compétition des souches pour la formation des nodosités." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37599753r.
Full text
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GUERIN, VINCENT. "Effets du stress hydrique sur les partenaires de la symbiose fixatrice d'azote vicia faba-rhizobium leguminosarum." Nice, 1991. http://www.theses.fr/1991NICE4477.
Full textAbstract:
Des feveroles (vicia faba), sont cultivees en serres et leur potentiel hydrique foliaire et nodulaire ont ete determines au cours d'un stress hydrique. Le niveau eleve de fixation d'azote des racines nodulees (22 mole c#2h#4h##1. G mf) est immediatement inhibe par une privation d'eau en relation avec le tassement des cellules corticales de la nodosite qui limite la diffusion de l'oxygene vers les bacteroides fixateurs. Une restauration de la fixation peut etre en effet obtenue soit partiellement par un enrichissement en oxygene autour des nodosites, soit totalement apres rehydratation des plantes. Les bacteroides, isoles de nodosites au potentiel hydrique defini, sont eux-memes affectes dans leur activite fixatrice au cours du stress hydrique ou leur sensibilite a l'oxygene augmente et le glucose apparait un meilleur substrat que le succinate pour maintenir leur activite fixatrice in vitro. La desorganisation importante de l'ultrastructure de la cellule hote observee en microscopie electronique et la disparition des proteines cytosoliques lors de la privation d'eau ont ete reliees a la stimulation d'activites de proteases a serine, hydrolysant la leghemoglobine. L'augmentation de ph intracellulaire induite par le stress favorisera l'expression de ces proteases possedant un optimum d'activite a ph alcalin. On expliquerait ainsi l'augmentation du volume de la zone de senescence dans la nodosite. Apres dosage par clhp des acides amines cytosoliques, la privation d'eau augmente notamment la teneur en asparagine, majoritairement presente, et en aspartate, et provoque l'accumulation de proline (x10). L'analyse des acides organiques revele une majorite d'acide oxalique (76%) et une perte de 40% de leur quantite au cours de la privation d'eau qui peut etre reliee a l'alcalinisation intracellulaire observee. Le pool de glucides solubles est constitue essentiellement de glucose et d'inositols, il augm
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Barrière, Quentin. "Analyse fonctionnelle de BclA, un transporteur de peptides antimicrobiens impliqué dans la différenciation des bactéroïdes au cours de la symbiose Aeschynomene/Bradyrhizobium." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS460.
Full textAbstract:
Les plantes de la famille des légumineuses ont acquis la capacité d’accueillir au sein d’organes symbiotiques, les nodosités, des bactéries fixatrices d’azote appelées bactéroïdes. Cette symbiose permet aux plantes hôtes de satisfaire leurs besoins en azote. Certaines légumineuses produisent au sein des nodosités une grande famille de peptides antimicrobiens particuliers, les NCR (Nodule-specific Cysteine-Rich). Ils permettent à l’hôte de contrôler la population bactérienne intracellulaire via leurs activités antimicrobiennes, mais aussi d’imposer aux rhizobia une différenciation terminale des bactéroïdes. Durant ma thèse, j’ai participé à l’identification et à la caractérisation de la protéine bactérienne BclA. Ce transporteur ABC est nécessaire pour la formation de bactéroïdes différenciés lors de la symbiose Aeschynomene-Bradyrhizobium. Pour mieux comprendre sa fonction symbiotique, j’ai étudié la relation entre BclA et une enzyme de modification du peptidoglycane, la DD-carboxypeptidase 1. J’ai pu montrer que ces deux facteurs agissent de manière indépendante dans la mise en place de bactéroïdes différenciés. Une analyse fonctionnelle de BclA et une expérience d’évolution expérimentale avec le mutant bacA de Sinorhizobium, un orthologue de bclA, apportent une meilleure compréhension du rôle de ces transporteurs in vivo. L’ensemble des résultats obtenus pendant ma thèse suggère que BclA et BacA assurent la résistance bactérienne face aux NCR in planta, comme un prérequis pour la suite du processus, mais ne sont pas nécessaires à la différenciation per se. De plus, leurs activités d’import des NCR ne semblent pas être le mécanisme sous-jacent du processus de résistance<br>Plants of the legume family have acquired the ability to host in specific symbiotic organs, the roots nodules, nitrogen fixing bacteria, called bacteroids. This symbiosis allows plants to fulfill all their nitrogen requirements. Some legume plants produce in their nodules a large family of antimicrobials peptides called the NCRs (Nodule-specific Cysteine-Rich). Their antimicrobial activities allow the host plant to control the intracellular bacterial population. NCRs peptides also govern terminal differentiation of the bacteroids. During my PhD work, I participated in the identification and characterization of BclA. This bacterial ABC transporter is involved in bacteroid differentiation during the Aeschynomene- Bradyrhizobium symbiosis. In order to better understand its symbiotic function, I studied the link between BclA and a peptidoglycan-modifying enzyme, the DD-carboxypeptidase 1. I was able to show that these two factors act in an independent manner in the establishment of bacteroid differentiation. A functional analysis of BclA and an experimental evolution on Sinorhizobium bacA mutant, an orthologue of bclA, conferred a better understanding of the in vivo role of these transporters. The results obtained during my thesis suggest that the BclA and BacA function is to ensure bacterial resistance to NCRs, as a prerequisite for the bacterial differentiation process, but is not needed for differentiation per se. Furthermore, their NCR uptake activities do not seem to be the mechanism underlying the resistance
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Infante, Herrera Diógenes José. "Étude de fonctions symbiotiques codées par le mégaplasmide pSym de Rhizobium meliloti." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112129.
Full textAbstract:
Chez Rhizobiummeliloti, le partenaire symbiotique de la luzerne, les gènes impliqués dans la reconnaissance et l'infection de l'hôte (gènes nod) et les gènes de structure de la nitrogénase (gènes nifHDK) sont portés par un Mégaplasmide de 1500 Kb, le pSym. Une région de 300 Kb du pSym qui porte les gènes nifHDK et les gènes nod ont été clonée dans un vecteur transmissible, le RP4. Le plasmide hybride ainsi obtenu a été utilisé pour mutagéniser à l'aide du transposon Tn7 la région correspondante du pSym. Nous avons montré que cette région de 300 Kb porte un site dans lequel le Tn7 s'insère à très haute fréquence chez Escherichia coli. Le sous-clonage d'un fragment de 9,2 Kb portant ce point-chaud dans le vecteur RP4 nous a permis de démontrer l'influence de l'hôte sur la fréquence de transposition du Tn7 : la fréquence d'insertion dans le point-chaud chez R. Meliloti est de plusieurs ordres de grandeur inférieure à celle chez E. Coli. Ceci confirme que la fréquence de transposition dépend du contexte cellulaire. Malgré l'existence de ce point-chaud, la mutagenèse par transposon a permis de mettre en évidence un groupe de gènes fix situés à 200 Kb de nifKDH. Grâce à l'utilisation de délétions, nous avons démontré qu'entre ces gènes fix et les gènes nod distants de 160 Kb environ il n'y a pas de gènes symbiotiques. L'utilisation de délétions site-dirigées et la mutagenèse par transposon nous a permis de trouver la frontière gauche de ce cluster fix. La répartition des gènes symbiotiques sur le pSym est donc tout à fait irrégulière, des "clusters" de gènes symbiotiques étant séparés par des régions silencieuses<br>In R. Meliloti, the symbiotic partner of alfalfa, involved in host recognition and inffection (nod genes) and. Nitrogenase (nif) are carried by pSym a 1500 Kb megaplasmid. A 300 Kb region of pSym wich carries the nod genes as well as nifHDK was cloned on a RP4, a trasmissible vectar. The hybrid plasmid thus obtained was used to mutagenize the homologus region of pSym by inserting the transposon Tn7 into the cloned region in E. Coli and then introducing the mutated fragment by homologus recombination. This allowed us to show that the 300 Kb pSym region carries a hat spot for Tn7 insertion in E. Coli. We subcloned a 9 Kb fragment carrying this hat spot in the RP4 vector. This allowed us to demonstrate the influence of the host and the transposition frequency of Tn7. The insertion frequency in the host spot in R. Melilotiis several orders of magnitude lower than in E. Coli. This confirm that the transposition frequency of a transposon in a given DNA is strongly dependent and the cellular contex. In spite of the presence of this hot spot, Tn7 mutagenesis led to the discovery of a cluster of fix genes 200 Kb distant from nifHDK. The use of large deletions allowed us to show that there are no symbiotic genes between this new fix cluster and the nod genes which are about 160 Kb distant. Furthermore using site directed deletion or transposon mutagenesis we could determine the left border of the new fix cluster. Then the symbiotic genes presents in the pSym megaplasmid are clustered
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Diagne, Ousmane. "Rhizobium en symbiose avec Prosopis juliflora, SWARTZ, DC caractérisation et interaction avec la microflore antagoniste du sol /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37613134w.
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Diagne, Ousmane. "Rhizobium en symbiose avec Prosopis juliflora (Swartz) DC : caractérisation et interaction avec la microflore antagoniste du sol." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO11764.
Full text
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Alunni, Benoît. "Symbiotic cell differentiation in Medicago truncatula-Sinorhizobium meliloti interaction : secreted plant peptides in the focus." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112271.
Full textAbstract:
Les légumineuses s’associent avec des bactéries du sol appelées rhizobia qui se différencient en bactéroïdes fixateurs d’azote au sein de nodosités racinaires. Durant cette thèse, les mécanismes de différenciation des bactéroïdes ont été étudiés dans différentes interactions Rhizobium-légumineuse. Selon la plante hôte, les bactéroïdes sont semblables à des bactéries libres ou subissent une différenciation poussée comprenant un fort allongement cellulaire corrélé à une endoréplication massive, une peméabilisation membranaire et une perte de capacité à croître. Ce processus est caractéristique de Sinorhizobium meliloti dans les nodosités de Medicago truncatula et des symbiontes des plantes appartenant au Inverted Repeat-Lacking Clade. Au contraire, dans les autres légumineuses, la différenciation des bactéroïdes ne comprend aucune de ces étapes. Il a été montré que la différenciation irréversible des bactéroïdes est sous le contrôle de la plante et est corrélée à l’expression de grandes familles de gènes codant des peptides sécrétés spécifiques des nodosités. Parmi eux, les Nodule-specific Cysteine-Rich et les Glycine-Rich Protein comprennent respectivement plus de 300 et 20 membres. Ces gènes sont exclusivement exprimés dans les cellules infectées des IRLC. Des études génomique et évolutive ont révélé que ces gènes sont regroupés dans le génome de M. Truncatula et évoluent par duplication locale. Une étude de microsynténie a démontré qu’ils sont absents du génome de Lotus japonicus. Une étude fonctionnelle a été initiée et indique que les NCRs sont adressés aux bactéroïdes. Finalement, ces résultats ont été discutés dans le contexte de l’évolution des endosymbioses<br>Legume plants associate with soil bacteria called rhizobia that differentiate into nitrogen-fixing bacteroids in a symbiotic organ: the root nodule. During this thesis, the mechanisms of bacteroid differentiation have been studied in different Rhizobium-legume interactions. Depending on the host plant, bacteroids were either similar to cultured bacteria or showed striking differentiation comprising cell enlargement, massive endoreduplication, membrane permeabilization and loss of growth capacity. Such a differentiation is observed for Sinorhizobium meliloti in Medicago truncatula nodules, and for those rhizobia that interact with plants related to Medicago and belonging to the Inverted Repeat-Lacking Clade (IRLC). In the non-IRLC legumes, bacteroids do not show any of these features and bacteroids are similar to free-living bacteria. It has been demonstrated that the terminal differentiation of bacteroids is under plant control and correlated to the evolution and expression of large gene families encoding nodule-specific secreted peptides resembling antimicrobial peptides. Among them are the Nodule-specific Cysteine-Rich and the Glycine-Rich Protein families, which comprise more than 300 and 20 members respectively. They are exclusively expressed in infected cells of IRLC legumes. Genomic and evolutionary studies revealed that these genes are clustered in M. Truncatula genome and evolve by local duplication. A microsynteny study showed that they are absent from Lotus japonicus genome. Functional studies of these genes have been initiated and indicate that NCRs are targeted to the bacteroids. These new results have been discussed in the frame of endosymbioses evolution
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Miloud, Youssra. "Etude du potentiel bénéfique des souches de Rhizobium pour Medicago truncatula : symbiose, solubilisation du phosphate et lutte contre la verticilliose." Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0123/document.
Full textAbstract:
En raison de leur capacité à former une symbiose avec des bactéries du sol appelées Rhizobium, ces bactéries fixent l’azote atmosphérique et leurs plantes-hôtes n’ont donc pas besoin de fertilisant azoté, les légumineuses jouent un rôle important dans l'agriculture. En outre, certaines souches de Rhizobium ont la capacité de solubiliser le phosphate, fournissant ainsi du phosphore assimilable aux plantes hôtes. Une aptitude à lutter contre certains agents pathogènes a aussi été démontrée dans plusieurs études. La présente étude évalue l’efficacité symbiotique de rhizobiums tunisiens, leur capacité à solubiliser le phosphate, et leur aptitude à lutter contre la verticilliose ainsi que d’autres champignons pathogènes chez Medicago truncatula. Trente-six isolats de rhizobiums prélevés sur des nodules racinaires de M. truncatula provenant de différentes régions de Tunisie ont été obtenus pour ce travail. Environ 60% de ces isolats étaient capables de solubiliser le phosphate in vitro. Dans une seconde étape, trois rhizobiums solubilisant le phosphate et un isolat incapable de solubiliser le phosphate in vitro ont été utilisés pour des essais en phytotron afin de voir l’effet de la présence des rhizobiums sur les paramètres de croissance des plantes en présence de phosphate inorganique sous forme de CaHPO4 et rocheux sous forme brute. Les résultats de l’essai montrent que les plantes de la lignée A17 traitées au CaHPO4, ont tendance à produire plus de nodules et de biomasse aérienne que la lignée F83005.5 et que la forme du phosphate utilisé, soluble ou non soluble, affecte les paramètres étudiés. L'inoculation de quatre lignées de M. truncatula avec 16 isolats de rhizobium sélectionnés auparavant a montré une interaction significative entre les isolats et les lignées pour la symbiose visible par la formation de nodules. Tous les isolats de rhizobium testés ont augmenté la biomasse aérienne des plantes, réduit la biomasse racinaire et entraîné une teneur plus élevée en azote mais l’effet dépendait de l’isolat de rhizobium et de la lignée de M. truncatula utilisés. Enfin, ces isolats ont été testés pour leur capacité à protéger des plantes de M. truncatula contre une maladie racinaire, la verticilliose. Des activités antagonistes in vitro contre divers champignons pathogènes dont Verticillium et Fusarium ont également été recherchées permettant d’identifier un isolat efficace pour la lutte biologique. Les résultats de cette étude suggèrent que des isolats de rhizobium sélectionnés pourraient être utilisés comme biofertilisants dans les sols pauvres pour réduire l'utilisation d'engrais chimiques azotés et phosphorés mais pas pour lutter contre la verticilliose<br>Because of their ability to form a symbiosis with soil bacteria called Rhizobium, legumes play an important role in agriculture. These bacteria fix atmospheric nitrogen; hence their host plants do not need nitrogen fertilizers. In addition, some strains of Rhizobium have the ability to solubilize phosphate, thus providing phosphorus to host plants. An ability to control certain pathogens has also been demonstrated in several studies. The present study evaluates the symbiotic efficiency of Tunisian rhizobia, their ability to solubilize phosphate, and their ability to control Verticillium wilt and other pathogenic fungi in Medicago truncatula. Thirty-six rhizobial isolates were obtained from root nodules of M. truncatula from different parts of Tunisia were used in this work. About 60% of these isolates were able to solubilize phosphate in vitro. In a second step, three phosphate solubilizing rhizobia and one isolate unable to solubilize phosphate in vitro were used for phytotron assays to see the effect of the presence of rhizobia on plant growth parameters in the presence of soluble and insoluble forms of phosphate. The results of the experiment show that A17 plants treated with CaHPO4, tend to produce more nodules and shoot biomass than F83005.5 and that the phosphate form used, soluble or non-soluble, affects parameters studied. Inoculation of four M. truncatula lines with 16 previously selected rhizobial isolates showed significant interaction between isolates and lines for symbiotic abilities as visualised by nodule formation. All rhizobial isolates tested increased above-ground biomass, reduced root biomass, and increased nitrogen content with strains effects of plant genotype and bacterial isolate. Finallly, these isolates were tested for their ability to protect M. truncatula plants against Verticillium wilt, and to inhibit the growth of pathogenic fungi such as Verticillium and Fusarium in vitro. However, no isolate could be identified as effective for biological control. The results of this study suggest that selected rhizobial isolates could be used as biofertilizers in poor soils to reduce the use of nitrogen and phosphorus fertilizers but not to control Verticillium wilt
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Moulin, Lionel. "Etude moléculaire de la diversité symbiotique des rhizobia : de l'analyse du gène nodA à l'identification de rhizobia au sein des bé̀ta-protéobactéries." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10179.
Full textAbstract:
Les rhizobia sont des bactéries du sol capables d'établir une symbiose fixatrice d'azote avec des légumineuses. Le séquençage et l'analyse phylogénétique du gène de nodulation nodA d'une collection de rhizobia taxonomiquement et symbiotiquement divers a permis d'établir l'existence d'une étroite corrélation entre la séquence protéique NodA et la présence de trois substitutions particulières des FNs. Nous avons développé une méthode de prédiction de la présence de ces substitutions basée sur l'analyse phylogénétique et statistique de la séquence NodA. La caractérisation du gène nodA parmi des souches de Burkholderia et Ralstonia isolées de nodules de légumineuses nous a conduit à démontrer l'existence de véritables rhizobium au sein des béta-protéobactéries, révélant ainsi l'étonnante diversité taxonomique des rhizobia. La construction de filtres ADN dédiés à leur identification et à leur caractérisation symbiotique a été entreprise à partir d'une collection de gènes nod spécifiques aux rhizobia.
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Depret, Géraldine. "Importance de la variabilité génétique bactérienne sur le fonctionnement de la symbiose Rhizobium leguminosarum biovar viciae avec le pois (Pisum sativum L. )." Dijon, 2008. http://www.theses.fr/2008DIJOS003.
Full textAbstract:
Les irrégularités de rendement et de teneur en protéine des graines de la culture du pois sont, en partie, liées à des problèmes de nutrition azotée. La nutrition azotée repose sur la fixation symbiotique de l’azote atmosphérique et l’absorption racinaire des nitrates du sol. Notre objectif a été de déterminer si le partenaire bactérien, Rhizobium leguminosarum biovar viciae (Rlv), peut être un facteur limitant de la nutrition azotée et du rendement du pois. Les populations de Rlv sont génétiquement polymorphes et de structure génétique variable entre les sols. La monoculture de maïs de long terme a un impact sur la diversité des populations de Rlv du sol. De plus, la structure des populations symbiotiques varie en fonction du génotype végétal et de son cycle cultural. La variabilité génétique des Rlv a été corrélée à une variabilité fonctionnelle. Le génotype de Rlv influence la morphogénèse nodulaire et la répartition des biomasses dans les compartiments de la plante. Nous mettons en évidence 2 phénotypes symbiotiques contrastés : le phénotype BNO (« Big NOdule ») avec un faible nombre de nodosités hypertrophiées, une forte biomasse nodulaire et des biomasses racinaires et foliaires réduites et le phénotype SNO (« Small NOdule ») avec un plus grand nombre de petites nodosités, une biomasse nodulaire plus faible, un développement racinaire et aérien plus élevé. En conditions agronomiques, une forte proportion de BNO peut induire des baisses de rendement et de teneur en azote des graines. La variabilité génétique des populations nodulantes peut donc contribuer à une variabilité de la nutrition azotée et de la croissance du pois avec un impact sur le rendement<br>Nitrogen nutrition often remains a factor limiting yield and seed protein content of pea crop. As a legume, pea acquires N from two different pathways, symbiotic N2 fixation and soil mineral N absorption by roots. Our main aim was to assess if the bacterial partner, Rhizobium leguminosarum biovar viciae (Rlv), may be a limiting factor of pea N nutrition and seed yield. We show that Rlv populations are genetically polymorphic and that their genetic structure varies among soils. Crop management, such as long-term maize monoculturing, has an impact on the diversity of soil Rlv populations. Moreover, the structure of symbiotic populations varies according to pea genotype and over the growth plant cycle. The plant seems to carry out differential regulation of nodule number according to bacterial genotype. Correlation between functional and genetic variability of Rlv was found. The Rlv genotype influences nodule morphogenesis and biomass partitioning between the different plant compartments. Two contrasted symbiotic phenotypes were pointed out: the BNO (“Big NOdule”) phenotype characterized by reduced number of very large nodules, high nodule biomass and reduced root and shoot biomass as compared with the SNO (“Small NOdule”) phenotype characterized by higher number of small nodules, lower nodule biomass and generally more developed roots and shoots. Field studies showed that a high frequency of BNOs may reduce yield and seed protein content of the crop. Thus, the genetic variability of nodule populations may contribute to variability of nitrogen nutrition and pea growth, with an impact on yield
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Rakocevic, Alexandra. "Utilisation d'éléments transposables pour découvrir des gènes symbiotiques et vice versa." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112269.
Full textAbstract:
La symbiose fixatrice d’azote est une interaction à bénéfices réciproques entre les Légumineuses et les Rhizobia. Ces bactéries permettent la fixation de l’azote atmosphérique à l’intérieur d’un nouvel organe, la nodosité qui se développe sur les racines de la plante. Les mécanismes moléculaires impliqués dans cette interaction sont peu connus et seuls quelques gènes sont caractérisés. Dans le but de mieux comprendre cette interaction et d’étudier les gènes impliqués, deux collections de mutants de Medicago truncatula ont été créées au laboratoire à l’aide d’une méthode de mutagenèse insertionnelle (ADN-T ou Tnt1). Mon projet de thèse consiste à étudier trois mutants issus de ces deux collections. Tnk100 est un mutant supernodulateur. Nous avons montré que le gène muté est un allèle du mutant supernodulateur SUNN. La caractérisation de ce mutant a montré que l’éthylène (impliqué dans le contrôle de la croissance racinaire et de la formation des nodosités) ne semble pas impliqué dans ce phénotype. Le second mutant tnk148 est un mutant nod-, étiqueté et issu de la collection Tnt. La caractérisation phénotypique et moléculaire a montré que la symbiose semble bloquée après les étapes de courbure du poil racinaire. MtNIN joue un rôle primordial dans la formation des cordons d’infection et dans l’organogenèse de la nodosité. Enfin le dernier mutant, ms219, est un mutant somaclonal nod- précoce issu de la collection ADN-T. La cartographie de la mutation responsable de ce phénotype originale a permis d’identifier un rétrotransposon actif (MERE1, pour Medicago Retrotransposable Element1) inséré dans le gène NSP2 (Nod signaling pathway2). Ce rétroélément appartenant au groupe des copia-like et fait partie d’une famille d’au moins cinq éléments. L’analyse de ce rétroélément a montré qu’il était mobile dans les lignées R108 et J5 et présent dans d’autres légumineuses comme L. Japonicus. Ce rétroélément est activé lors de la culture in vitro indépendamment du stress et de l’action directe des hormones. L’analyse du statut de methylation a montré que l’hypomethylation d’une région de cet élément pendant la culture in vitro corrèle avec l’activation de son expression<br>The symbiotic interaction between Legume and Rhizobia leads to the formation of a new organ: the nodule. The molecular mechanisms involved in this interaction are not yet fully characterized. To better understand this interaction, two M. Truncatula insertion mutant collections (T-DNA and Tnt1) were previously generated. We characterized three mutants from these collections. We demonstrated that the insertion of tnt1 in the SUNN gene is responsible for the supernodulator phenotype in the tnk100 mutant. The characterisation of this mutant showed that ethylene is not implicated in this phenotype. The nod- phenotype of the mutant tnk148 is due to the insertion of tnt1 into the MtNIN gene. This mutant is blocked in the later steps of the Nod factor signalling pathway. MtNIN plays a crucial role in infection thread formation and nodule organogenesis. The early nod- somaclonal mutant ms219 was isolated from a T-DNA mutant collection. The mapping of this somaclonale mutation led to the identification of an active Medicago truncatula copia-like retroelement called MERE1-1 for Medicago RetroElement1-1, as an insertion in the symbiotic NSP2 gene. MERE1-1 belongs to a five-element family in the sequenced Medicago genome. The retroelement family is present in several M. Truncatula ecotypes but also in Legume species like Lotus japonicus and is active during tissue culture in both R108 and Jemalong Medicago accessions independently from stress factors and the direct action of hormones. Our study indicates that the transcription of this element is controlled during tissue culture by DNA methylation
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Cleyet-Marel, Jean-Claude. "Dynamique des populations de rhizobium et de bradyrhizobium dans le sol et la rhizosphère." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10041.
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Nicoud, Quentin. "Study of terminal bacteroid differentiation features during the legume-rhizobium symbiosis Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110 nodulation of Aeschynomene afraspera is associated with atypical terminal bacteroid differentiation and suboptimal symbiotic efficiency Sinorhizobium meliloti functions required for resistance to the antimicrobial NCR peptides and bacteroid differentiation." Thesis, université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASB007.
Full textAbstract:
La symbiose rhizobium-légumineuse est une intéraction étroite entre plante et bactérie. Au cours de cette symbiose, la bactérie est hébergée par la plante au sein d’organes symbiotiques où elle fixe l’azote atmosphérique pour la plante. Les espèces de légumineuses du groupe des IRLC et des Dalbergioïdes peuvent contrôler les rhizobia symbiotiques et induire un processus de différenciation particulier grâce à la production massive de peptides riches en cystéines (NCR) spécifiques aux nodosités. In vitro, les peptides NCR cationiques ont des activités de perméabilisation de la membrane sur de nombreuses bactéries. La manière dont les rhizobiums s'adaptent pour résister à ce stress intense reste encore aujourd’hui mal compris. Deux axes de recherche principaux ont été menés au cours de cette thèse, tous deux liés à la compréhension de la réponse des bactéries à la différenciation terminale imposée par les peptides NCR. D'un côté, nous avons analysé certaines fonctions bactériennes pour leur rôle dans la résistance à la NCR au cours de l'interaction modèle entre Medicago truncatula et Sinorhizobium meliloti. Dans ce travail, nous avons principalement évalué les fonctions membranaires telles que la synthèse du LPS, le système de réponse aux stress de l’enveloppe et des fonctions d'importation. Nous avons trouvé de nouvelles fonctions qui pourraient être impliquées dans la résistance à la NCR et la différenciation terminale des bactéroïdes.De l'autre côté, nous avons mené une approche multi-omique couplée à des techniques de biologie cellulaire pour caractériser l'interaction mal adaptée entre Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110 et Aeschynomene afraspera. Nous avons découvert de nouvelles particularités dans cette interaction avec notamment une différenciation inhabituelle<br>The legume-rhizobia symbiosis is a close interaction between a plant and bacteria. During this symbiosis, bacteria are hosted by the plants in symbiotic organs called nodules and in which the symbionts fix atmospheric nitrogen for the plants. Legume species from IRLC and Dalbergioid can control symbiotic rhizobia and mediate a particular differentiation process through the massive production of nodule-specific cysteine-rich (NCR) peptides. In vitro, cationic NCR peptides have membrane-permeabilizing activities on many bacteria. How rhizobia adapt to resist this intense stress remains poorly understood. Two main research axes were driven during this thesis, both linked to the understanding of how bacteria react to terminal differentiation imposed by NCR peptides. On one side, we tried to functionally analyze bacterial functions for their role in NCR resistance during the model interaction between Medicago truncatula and Sinorhizobium meliloti. In this work, we mainly assessed membrane functions such as LPS synthesis, Envelope Stress Response, and import functions. We found novel functions that could be involved in NCR resistance and terminal bacteroid differentiation.On the other side, we conducted a multi-omics approach coupled with cell-biology techniques to characterize the ill-adapted interaction between Bradyrhizobium diazoefficiens USDA110 and Aeschynomene afraspera. We discovered new features in this interaction with an unusual differentiation
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BARLIER, ISABELLE, and E. MIGINIAC. "Analyse de genes et de signaux bacteriens impliques dans les etapes precoces de la symbiose rhizobium meliloti-medicago sativa." Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066013.
Full textAbstract:
Rhizobium meliloti est une bacterie gram-negative du sol, capable de former des nodosites fixatrices d'azote sur les racines de sa plante hote medicago sativa. La mise en place de cette symbiose necessite l'etablissement d'un dialogue moleculaire entre les deux partenaires. Ce dialogue passe par l'emission de signaux, la plante exsude par ces racines des flavonoides, composes de type aromatique capables d'activer les genes de nodulation bacteriens (genes nod). En reponse, la bacterie produit des facteurs nod (nodulation), impliques dans l'organogenese des nodules. Ces molecules sont des lipooligosaccharides sulfates. Ils provoquent des modifications physiologiques et moleculaires au niveau des racines de la plante hote, conduisant alors a la formation des nodosites. Les genes nod bacteriens sont impliques dans la production de ces facteurs nod. Lors des etudes realisees au cours de cette these, nous avons pu montrer que ces genes nod intervenaient a differents niveaux lors de la production des facteurs nod. Le gene nodm est implique dans la synthese de n-acetyl glucosamine, precurseur des facteurs nod. Le gene noda code pour une acetyltransferase, qui est capable de transferer les chaines lipidiques specifiques des facteurs nod sur le squelette oligosaccharidique. Les genes nolfgh et nodlj sont probablement impliques dans la mise en place de deux systemes differents permettant le transport des facteurs nod a l'exterieur de la bacteries. La description d'une orf impliquee dans la production des facteurs nod (correspondant probablement a un nouveau gene nod) est aussi presentee. Le role d'un autre gene bacterien, codant pour une (endo)polygalacturonase, qui pourrait etre impliquee dans les interactions precoces, soit en facilitant la penetration des bacteries dans les poils absorbants, soit en modifiant la production des composes inducteurs de genes nod par la plante, sera aussi aborde dans ce travail
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De, Mita Stéphane. "Evolution moléculaire des gènes contrôlant la reconnaissance spécifique des bactéries symbiotiques Sinorhizobium sp. Par leur plante hôte Medicago truncatula." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20078.
Full text
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Arrighi, Jean-François. "Analyse génétique et moléculaire de deux gènes de Médicago truncatula, NFP et RPG, contrôlant l'infection par Sinorhizobium meliloti au cours de la symbiose Rhizobium-légumineuse." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30127.
Full textAbstract:
Pendant l'établissement de la symbiose Rhizobium-Légumineuse la plante-hôte reconnaît spécifiquement des signaux bactériens, les facteurs Nod, qui activent un processus d'infection et d'organogenèse nodulaire. Chez Medicago truncatula, le clonage et caractérisation du gène NFP, prédit coder un récepteur aux facteurs Nod, a montré que c’est un gène de LysM-récepteur-like kinase qui est exprimé dans la zone infectible de l'épiderme et pendant l’infection où il est impliqué dans la formation du cordon d'infection. La caractérisation d'un mutant de M. Truncatula a permis d'identifier le gène RPG, impliqué dans la croissance polaire induite par Rhizobium lors de l'infection. Le clonage positionnel de RPG a révélé qu’il code une protéine nouvelle avec des motifs "coiled coil". Les familles de gènes auxquelles appartiennent NFP et RPG ont été caractérisées, apportant un nouvel éclairage sur la structure de NFP et RPG, et sur des rôles symbiotiques potentiels d'autres gènes homologues à NFP.
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Teillet, Alice. "Caractérisation de deux déterminants moléculaires impliqués dans le processus d'infection lors de l'interaction symbiotique entre la légumineuse modèle Medicago truncatula et sinorhizobium meliloti." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/727/.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'étude de l'infection de Medicago truncatula par Sinorhizobium meliloti, par des approches génétiques et moléculaires. Nous avons isolé et caractérisé le nouveau mutant api, dont le principal phénotype est le blocage de l'infection rhizobienne juste avant l'invasion du primordium nodulaire, ce qui conduit à la formation de larges poches d'infection dans le cortex externe contigu au primordium. Le mutant api a été isolé initialement comme un double mutant symbiotique, contenant aussi un nouvel allèle mutant (nip-3) du gène NIP/LATD, issu d'une mutagenèse à l'éthyle-méthane-sulfonate. La caractérisation détaillée du simple mutant api a montré que l'infection rhizobienne est déficiente tout au long du processus symbiotique. Ni la modulation de la voie de biosynthèse de l'éthylène (par de l'AVG ou de l'ACC), ni la réduction de la sensibilité à l'éthylène dans le fond génétique du mutant skl, n'altère le phénotype majeur du mutant api, suggérant que la fonction du gène API n'est pas liée au métabolisme ou à la signalisation de l'éthylène. La cartographie génétique a permis de placer le gène API sur le bras supérieur du groupe de liaison 4, et des analyses d'épistasie montrent que le gène API agit en aval des gènes BIT1/ERN et LIN et en amont des gènes NIP/LATD et DNF. En parallèle, nous avons initié un projet visant à déterminer la fonction, au cours de l'infection rhizobienne, du gène MtENOD11 qui code pour une protéine riche en proline supposée pariétale. Des expériences de localisation subcellulaire de la protéine ainsi que des approches de génétique inverse ont été utilisées pour déterminer l'implication de MtENOD11 au cours de l'infection rhizobienne<br>Here we describe the study of the Medicago truncatula infection by Sinorhizobium meliloti by genetic and molecular approaches. We isolated and characterized a novel M. Truncatula mutant called api, whose primary phenotype is the blockage of rhizobial infection just prior to nodule primordium invasion, leading to the formation of large infection pockets within the cortex of non-invaded root out-growths. The mutant api was originally identified as a double symbiotic mutant associated with a new allele (nip-3) of the NIP/LATD gene, following the screening of an ethyl-methane sulphonate-mutagenized population. Detailed characterization of the segregating single api mutant showed that rhizobial infection is defective throughout the symbiotic process. Neither modulating ethylene biosynthesis nor reducing ethylene sensitivity in a skl genetic background alters the basic api phenotype, suggesting that API function is not closely linked to ethylene metabolism or signaling. Genetic mapping places the API gene on the upper arm of the M. Truncatula linkage group 4, and epistasis analyses show that API functions downstream of BIT1/ERN1 and LIN and upstream of NIP/LATD and the DNF genes. In parallel with the api mutant characterization, we initiated a study on the MtENOD11 gene, encoding a putative cell wall proline-rich protein. Subcellular localization and reverse genetic approaches have been used with the aim to determine the role of MtENOD11 during the rhizobial infection
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Alcantar, Gonzalez Gabriel. "Contribution à l'étude de l'action inhibitrice du nitrate sur la symbiose Soja-Rhizobium japonicum relation avec l'activité nitrate réductase des bactéroïdes /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602200d.
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Malkov, Nikita. "Studies on legume receptors for Nod and Myc symbiotic signals." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30320/document.
Full textAbstract:
Les symbioses rhizobienne et mycorhizienne à arbuscules sont deux endosymbioses racinaires jouant des rôles importants dans le développement des plantes en améliorant leur nutrition minérale. Les lipo-chitooligosaccharides (LCOs), produits par les bacteries Rhizobia et les champignons mycorhiziens, sont essentiels pour l'établissement de la symbiose rhizobienne et stimulent la mycorhization. Chez la légumineuse Medicago truncatula, trois récepteurs-like kinase à motifs lysin (LysM), LYR3, NFP et LYK3 sont impliqués dans la perception des LCOs. Le travail présenté a eu pour objectif la caractérisation biochimique de ces récepteurs et leurs applications potentielles. Les orthologues de LYR3 de M. truncatula ont été clonés et se sont tous révélés, à l'exception de celui du lupin, capables d'établir une interaction d'affinité élevée avec les LCOs mais pas avec les chitooligosaccharides de structure apparentée. Afin de mieux comprendre les bases moléculaires de la reconnaissance des LCOs, des échanges de domaine entre les protéines LYR3 de lupin et de Medicago ont été effectués et ont révélé l'importance du troisième domaine LysM dans l'interaction. L'exploitation des capacités de reconnaissance des LCOs par LYR3 à des fins biotechnologiques a été évaluée à l'aide de récepteurs chimériques constitués du domaine extracellulaire de LYR3 et du domaine kinase des récepteurs immunitaires AtCERK1 et EFR. Il est apparu que LYR3 peut être utilisé pour élaborer des récepteurs chimériques mais leur mode d'activation reste à optimiser. Enfin l'étude des deux récepteurs symbiotiques NFP et LYK3 suggère qu'ils sont régulés par phosphorylation suite au traitement par les signaux symbiotiques. L'ensemble de ce travail apporte un éclairage nouveau sur les mécanismes de perception des LCOs et sur les modifications associées à leurs récepteurs qui en résultent<br>Arbuscular mycorrhization and rhizobial nodulation are two major root endosymbioses which play important roles in plant development by improving their mineral nutrition. Produced by Rhizobia bacteria and mycorrhizal fungi, lipo-chitooligosaccharides (LCOs) were shown to be essential for the formation of the rhizobial symbiosis and to have stimulatory effects on mycorrhization. In the legume Medicago truncatula three lysin motif (LysM) receptor-like kinases LYR3, NFP and LYK3 have been shown to be involved in LCO perception. Here work is presented aimed at the biochemical characterization and application of these important receptor proteins. Cloned from several legume species orthologs of M. truncatula LYR3, except from lupin, were shown to bind LCOs with high affinity, but not structurally-related chitooligosaccharides (COs). Domain swaps between the lupin and Medicago proteins were used as a tool to decipher the molecular basis of LCO recognition and revealed the importance of the third LysM domain for LCO binding. The possibility of exploiting the LCO-binding capacity of LYR3 in biotechnology, through the composition of chimeric receptors, was investigated by combining together the extracellular domain of LYR3 protein with the kinases of Arabidopsis thaliana immune receptors, AtCERK1 and EFR. The results suggest that LYR3 could be used for constructing biologically active chimeric proteins whose mode of activation needs to be improved. Finally studies on the two LysM symbiotic receptors NFP and LYK3 suggest that they are regulated by changes in their phosphorylation after symbiotic treatments. Together this work brings light on the mechanisms underlying LCO perception and the modifications that receptors undergo after their treatment with LCO
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Loureiro, Morais Latino. "Synthèse de thiooligosaccharides, précurseurs d'analogues de facteurs de nodulation." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662408.
Full textAbstract:
Nous avons réalisé la synthèse de précurseurs d'analogues sulfures de facteurs NOD, messagers chimiques intervenant lors du phénomène de nodulation rencontré dans l'association symbiotique entre certaines plantes légumineuses et des bactéries de la famille rhizobium. Cette association permet à la plante de fixer l'azote atmosphérique préalablement métabolisé par les bactéries. Ces analogues devraient permettre de mieux comprendre les différents processus intervenant au cours de la symbiose plante/ bactérie ainsi qu'étudier l'hydrolyse des facteurs NOD par des enzymes, les chitinases. Nous avons choisi de préparer des analogues fonctionnalisés pour lersquels seule la liaison O-glycosidique entre deux unités serait remplacée par une liaison thioglycosidique. Grâce à l'utilisation de donneurs de glycosyle sous la forme de trichloroacétimidate, nous avons réalisé la synthèse d'un thiotrisaccharide ainsi que celle d'un thiotétrasaccharide, précurseur d'analogues de facteurs NOD, dont les unités réductrices et non réductrices sont potentiellement différenciées en vue de leur fonctionnalisation. Par ailleurs, le transfert d'une unité de glucosamine sur un thiodisaccharide, à l'aide de la bétâ-1,4-galactosyltranférase, a conduit à la préparation d'un thiotrisaccharide. Cette dernière étape a permis d'envisager la synthèse d'un thiotétrasaccharide par voie chimio-enzymatique. Ces précurseurs devraient conduire à de nouveaux analogues sulfures de facteurs NOD sur lesquels des tests biologiques pourraient être réalisés afin d'évaluer l'activité de nodulation ainsi que la résistance aux chitinases
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Ardourel, Marie-Yvonne. "Analyse génétique de l'O-acétylation et de la N-acylation des facteurs de nodulation de Rhizobium meliloti. Importance de ces substituants dans les étapes précoces de la symbiose." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30127.
Full textAbstract:
Rhizobium meliloti induit sur les racines de legumineuse la formation de nodules. La plupart des genes bacteriens requis dans la nodulation sont impliques dans la production d'oligomeres de n-acetylglucosamine, sulfates, o-acetyles et n-acyles par des acides gras specifiques c16 insatures (facteurs nod). Dans cette etude, nous avons identifie en aval de la region promotrice, la nod box n5, trois genes de nodulation (nodl, noly et nolz). Ces genes sont des genes de specificite d'hote et sont particulierement necessaires pour la nodulation de m. Littoralis. Nodl est responsable de l'o-acetylation des facteurs nod. Noly presente quelques similitudes avec des methyltransferases. Dans une deuxieme partie, nous avons montre que le double mutant nodf/nodl, produisant des facteurs nod sans acetate et modifies pour la chaine acylee, est incapable d'infecter et de noduler les plantes normalement hotes. L'analyse cytologique revele que la nature de ces substituants est plus importante pour l'entree des bacteries que pour l'induction d'etapes bien precises du developpement nodulaire. Ces resultats suggerent l'existence de deux types de recepteurs des facteurs nod, un recepteur d'entree, tres specifique fixant seulement les facteurs nod sauvage, et un recepteur de signalisation, pouvant reconnaitre des facteurs nod modifies, declenchant la croissance de la paroi cellulaire des cellules epidermiques racinaires et l'activation specifique des cellules corticales. En enfin, nous avons montre que la diversite des facteurs nod de r. Meliloti depend de la nature des genes regulateurs presents dans la bacterie. Les genes regulateurs nodd3 et syrm sont requis pour la synthese de facteurs nod acyles par des acides gras c18-c26 hydroxyles. Les proteines regulatrices nodd sont activees par des signaux distincts de la plante. Ainsi, cette regulation qualitative de la synthese des signaux nod en fonction des stimuli de la plante pourrait representer un raffinement dans les echanges moleculaires entre la plante et rhizobium
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Pocard, Jean-Alain. "La Glycine bétaïne effet osmoprotecteur, transport et métabolisme ches Rhizobium meliloti en culture in vitro et en symbiose avec Medicago sativa L. /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376089014.
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Pocard, Jean-Alain. "La glycine bétaïne : effet osmoprotecteur, transport et métabolisme chez rhizobium meliloti en culture in vitro et en symbiose avec medicago sativa L." Rennes 1, 1987. http://www.theses.fr/1987REN10060.
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Nagymihály, Marianna. "Ploidy-dependent changes in the epigenome of symbiotic cells correlate with specific patterns of gene expression." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS399/document.
Full textAbstract:
Les légumineuses peuvent interagir avec les bactéries du sol de la famille des Rhizobiaceae. Cette interaction aboutit à la formation d'un organe spécialisé appelé nodosité. Au sein des cellules symbiotiques des nodosités, les rhizobia sont capables de fixer l'azote atmosphérique et de la convertir en ammoniac, qui est une source d'azote assimilable par les plantes. Chez la Légumineuse Medicago truncatula, les cellules symbiotiques produisent une large famille de peptides riches en cystéines appelées (NCRs) spécifiquement exprimés dans les nodosités. Ces NCRs induisent la différenciation des bactéroïdes qui se traduit par un allongement cellulaire couplé à une forte endoréplication du génome (les bactéroïdes deviennent polyploïdes) contribuant ainsi à une augmentation importante de la taille des cellules, ainsi qu’une perméabilité membranaire accrue et une perte de toute capacité reproductrice. Les peptides NCRs ressemblent à des défensines, des peptides antimicrobiens, acteurs clés de l’immunité innée. L'analyse de l'expression de 334 gènes NCR dans 267 différentes conditions expérimentales en utilisant la base de données MtGEA (Medicago truncatula Gene Expression Atlas) a révélé que l'ensemble des gènes NCR testés (sauf quatre) n'est exprimé que dans les nodosités, ils ne sont pas exprimés dans d’autres organes de la plante, ni lors d’une infection par des agents pathogènes. De plus l’expression des NCRs n’est induite en réponse à aucune interaction biotique ou abiotique testée ou à des facteurs Nod. Les gènes NCR sont activés en vagues successives au cours de l’organogenèse nodulaire et ce profil temporel est en corrélation avec une localisation spatiale spécifique de leurs transcrit de la zone apicale à la partie proximale de nodosités. En outre, nous avons montré que les NCRs ne sont pas induites pendant la sénescence des nodules. Ces analyses expérimentales ensemble avec des calculs d’entropie de Shannon, une métric pour la spécificité d’expression, montrent que les gènes NCR sont parmi les gènes les plus fortement et le plus spécifiquement exprimés chez M. truncatula. Ainsi, l'expression des NCRs est soumise à une régulation extrêmement stricte et ils sont activés exclusivement pendant l’organogenèse et au cours du développement nodulaire dans les cellules symbiotiques polyploïdes. Cette analyse a suggéré l'implication de la régulation épigénétique des gènes NCR. La formation des cellules symbiotiques s'exerce par une endoreplication et est associée à une reprogrammation transcriptionnelle. En utilisant le tri par cytométrie en flux des noyaux, en fonction de leur contenu en ADN, nous avons montré que les vagues transcriptionnelles sont en correlation avec les niveaux croissants de ploïdie et resultent des modifications épigénétiques durant les cycles d’endoréplication. Nous avons étudié la méthylation de l'ADN génomique et l'accessibilité à la chromatine, ainsi que la présence des marqueurs répresseurs (H3K27me3) ou activateurs transcriptionnels (H3K9ac) sur des gènes spécifiques des nodosités. La méthylation différentielle de l'ADN n'a été trouvée que dans un petit sous-ensemble de gènes symbiotiques spécifiques aux nodosités. Néanmoins, plus que la moitié des gènes NCR était différentiellement méthyles. D'autre part, l'expression des gènes était corrélée avec la décondensation de la chromatine (ouverture), un enrichissement du marqueur H3K9ac et une diminution du marqueur H3K27me3. Nos résultats suggèrent que l’endoréplication, pendant la différenciation cellulaire dans les nodosités, fasse partie des mécanismes qui lèvent l’inactivation transcriptionnelle des gènes spécifiques des nodosités, ceci résultant de modifications des codes épigénétiques au niveau de la chromatine<br>Legume plants are able to interact with soil bacteria from the Rhizobiaceae family. This interaction leads to the development of a specialized organ called root nodule. Inside the symbiotic nodule cells, rhizobia are capable to fix atmospheric nitrogen and convert it to ammonia, which is a usable nitrogen source for the plant. In the legume Medicago truncatula the symbiotic cells produce high amounts of Nodule-Specific Cysteine-Rich (NCR) peptides which induce differentiation of the rhizobia into enlarged, polyploid and non-cultivable bacterial cells. NCRs are similar to innate immunity antimicrobial peptides. The NCR gene family is extremely large in Medicago with about 600 genes. The expression analysis of 334 NCR genes in 267 different experimental conditions using the Medicago truncatula Gene Expression Atlas (MtGEA) revealed that all the NCR genes except five are exclusively expressed in nodules. No NCR expression is induced in any other plant organ or in response to biotic, abiotic stress tested or to Nod factors. The NCR genes are activated in consecutive waves during nodule organogenesis, which correlated with a specific spatial localization of their transcripts from the apical to the proximal nodule zones. Moreover, we showed that NCRs are not induced during nodule senescence. According to their Shannon entropy, a metric for tissue specificity, NCR genes are among the most specifically and highest expressed genes in M. truncatula. Thus, NCR gene expression is subject to an extreme tight regulation since they are only activated during nodule organogenesis in the polyploid symbiotic cells. This analysis suggested the involvement of epigenetic regulation of the NCR genes. The formation of the symbiotic cells is driven by endoreduplication and is associated with transcriptional reprogramming. Using sorted nodule nuclei according to their DNA content, we demonstrated that the transcriptional waves correlate with growing ploidy levels and investigated how the epigenome changes during endoreduplication cycles. We studied genome-wide DNA methylation and chromatin accessibility as well as the presence of repressive H3K27me3 and activating H3K9ac histone tail modifications on selected genes. Differential DNA methylation was found only in a small subset of symbiotic nodule-specific genes, including over half of the NCR genes, while in most genes DNA methylation was unaffected by the ploidy levels and was independent of the genes’ active or repressed state. On the other hand, expression of these genes correlated with ploidy-dependent opening of the chromatin and in a subset of tested genes with reduced H3K27me3 levels combined with enhanced H3K9ac levels. Our results suggest that endoreduplication-dependent epigenetic changes contribute to transcriptional reprogramming in differentiation of symbiotic cells