C'est "l'étrange cas du Dr Jekyll et de M. Hyde" dans une crèche.

Il y a surtout des espèces bénignes dans le sol, genre de bactéries associé aux plantes connu sous le nom Rhodocoque , mais quelques espèces peuvent être pathogènes. Une équipe de chercheurs de l'Oregon State University a utilisé le séquençage du génome pour identifier les espèces de Rhodocoque cette transition entre bénéfique et pathogène - stimulant la croissance de certaines plantes dans le premier cas tout en déformant les tissus dans le second.

Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans la revue eLife .

La clé pour Rhodocoque la transition entre être une « bonne » et une « mauvaise » bactérie est rendue possible par des molécules d'ADN appelées plasmides, dit Jeff Chang, un génomique microbien au Collège des sciences agricoles de l'OSU et chef de l'étude. Un plasmide est une molécule d'ADN maintenue séparément du chromosome des bactéries.

"La facilité avec laquelle la transition se produit est assez inhabituelle, et il présente un défi difficile pour les pépinières, " dit-il. " Les souches bénéfiques de Rhodocoque provoquer une croissance de la plante qui pourrait être interprétée à tort comme des symptômes de la maladie. Nous avons retracé comment les membres bénéfiques et pathogènes de Rhodocoque se déplacent de plante en plante et de pépinière en pépinière. Maintenant, nous pouvons informer l'industrie des pépinières de mettre en œuvre des pratiques pour limiter sa propagation. »

Rhodocoque infecte principalement les plantes vivaces herbacées, y compris la marguerite Shasta, véronique et chrysanthème. Il y a moins d'hôtes ligneux qui sont couramment infectés, mais ils comprennent le buisson aux papillons et la fausse spirée.

La transition évolutive par le mouvement des plasmides a le potentiel de créer de nouvelles lignées de pathogènes Rhodocoque dans les crèches et autres environnements, dit Chang.

Les résultats de l'étude pourraient avoir un impact sur l'industrie des serres et des pépinières de 900 millions de dollars de l'Oregon. Les plantes déformées ne sont pas esthétiques et les plantes malades ne peuvent pas être expédiées hors de l'état, la seule alternative est donc de détruire les plantes infectées.

Pour aider les crèches, OSU a développé des outils moléculaires pour travailler avec des kits disponibles dans le commerce qui permettent à l'utilisateur de discriminer rapidement et efficacement entre les souches bénéfiques et pathogènes de Rhodocoque . OSU a déposé un brevet pour les outils moléculaires, développé par Skylar Fuller, qui a obtenu une maîtrise en biologie moléculaire et cellulaire à l'OSU le printemps dernier.

L'observation que les plasmides se déplacent entre les souches de Rhodocoque a été réalisé par Alexandra Weisberg, un stagiaire postdoctoral dans le laboratoire de Chang. Weisberg a utilisé des outils génomiques pour étudier les modèles de plasmides.

"Ces plasmides peuvent être transférés d'une bactérie à une autre, ce qui rend difficile le suivi de la maladie, " a déclaré Weisberg. " Tracer les plasmides séparément du chromosome était la clé pour comprendre comment ces transitions sont liées les unes aux autres. "

Depuis plus d'une décennie Melodie Putnam, diagnosticien en chef à la clinique des plantes de l'OSU, a travaillé avec les pépinières de l'Oregon pour identifier correctement les bactéries qui causent des défauts de croissance inhabituels chez les plantes infectées.

« Les symptômes de Rhodocoque sont souvent pas faciles à reconnaître, " Putnam a dit. " Jusqu'à cette étude, nous ne savions pas comment Rhodocoque se sont comportés dans les crèches. Nous ne savions pas s'il y avait une population résidente qui n'arrêtait pas de se réinfecter ou si les pépinières l'obtenaient d'autres pépinières. Maintenant, nous avons une image plus claire des différents scénarios."

En 2014, Putnam a été contacté par un chercheur d'une autre université qui a trouvé des symptômes étranges dans les pistachiers. Ils étaient courts et touffus, avait des tiges noueuses et ne se grefferait pas correctement. Le chercheur a supposé qu'il était pathogène Rhodocoque était le coupable, mais Putnam n'a trouvé les souches de bactéries non pathogènes que dans les 100 échantillons de plantes symptomatiques ou plus soumis à la Plant Clinic.

Putnam et son groupe de recherche ont travaillé avec Chang et son groupe dirigé par Elizabeth Savory, puis chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Chang, et Fuller. Les deux groupes ont étudié certaines des bactéries associées à la pistache et les ont testées sur plusieurs espèces de plantes. Les études ont abouti à des conclusions similaires :les souches cultivées à partir de pistache semblaient non pathogènes.

"C'était notre première indication que ces souches qu'ils cultivaient à partir de la pistache étaient ce que nous trouvons sur les plantes en général qui ont un effet bénéfique, " dit Sarriette, maintenant le directeur de la santé des plantes pour le ministère de l'Agriculture de l'Oregon. « Il est possible que des souches bénéfiques de Rhodocoque provoquer des changements de croissance de la plante qui pourraient être interprétés à tort comme des symptômes de la maladie."