Les plantes sont constamment exposées à une grande variété de microbes, à la fois bénéfiques et nuisibles. Pour se protéger, les plantes ont développé un système immunitaire sophistiqué qui leur permet de faire la distinction entre les deux. Ce système est basé sur la reconnaissance de modèles moléculaires spécifiques associés à des microbes bénéfiques ou nocifs.
Récepteurs de reconnaissance de formes
La première étape de la réponse immunitaire des plantes est la reconnaissance des modèles moléculaires microbiens par les récepteurs de reconnaissance de formes (PRR). Les PRR sont des protéines situées à la surface des cellules végétales ou dans le cytoplasme. Ils sont capables de se lier à des modèles moléculaires spécifiques communs à certains groupes de microbes.
Il existe de nombreux types différents de PRR, chacun étant capable de reconnaître un ensemble différent de modèles moléculaires. Certains des PRR les plus courants comprennent :
* Récepteurs de type Toll (TLR) :Les TLR sont un type de PRR que l'on trouve à la fois chez les plantes et les animaux. Ils sont capables de reconnaître une variété de modèles moléculaires, notamment ceux associés aux bactéries, aux champignons et aux virus.
* Récepteurs de type NOD (Nucleotide-binding oligomerization domain) (NLR) :Les NLR sont un type de PRR que l’on trouve uniquement dans les plantes. Ils sont capables de reconnaître une variété de modèles moléculaires, y compris ceux associés aux bactéries et aux champignons.
* Kinases de type récepteur (CRK) riches en cystéine :Les CRK sont un type de PRR que l'on trouve uniquement dans les plantes. Ils sont capables de reconnaître une variété de modèles moléculaires, notamment ceux associés aux bactéries, aux champignons et aux oomycètes.
Réponse immunitaire
Une fois qu’un PRR a reconnu un modèle moléculaire microbien, il déclenche une réponse immunitaire. Cette réponse peut inclure une variété de mécanismes différents, tels que :
* Production de composés antimicrobiens : Les plantes peuvent produire une variété de composés antimicrobiens, tels que les espèces réactives de l’oxygène (ROS), l’oxyde nitrique (NO) et les phytoalexines. Ces composés peuvent tuer ou inhiber la croissance des microbes.
* Activation des gènes liés à la défense : Les plantes peuvent activer l’expression de divers gènes liés à la défense en réponse à une infection microbienne. Ces gènes peuvent coder pour des protéines impliquées dans divers processus, tels que le renforcement de la paroi cellulaire, la production de composés antimicrobiens et la mort cellulaire programmée.
* Réponse hypersensible : Dans certains cas, les plantes peuvent subir une réaction hypersensible en réponse à une infection microbienne. Cette réponse implique la mort rapide des cellules végétales sur le site de l’infection, ce qui contribue à prévenir la propagation de l’infection.
Importance du système immunitaire des plantes
Le système immunitaire des plantes est essentiel pour protéger les plantes des microbes nocifs. Sans ce système, les plantes seraient sensibles à une grande variété de maladies qui pourraient causer des dégâts importants aux cultures et aux forêts.
Le système immunitaire des plantes est également important pour maintenir l’équilibre des microbes bénéfiques dans le sol. Les microbes bénéfiques contribuent à améliorer la croissance et la santé des plantes en fournissant des nutriments, en décomposant la matière organique et en supprimant la croissance des microbes nocifs.
En comprenant comment les plantes distinguent les microbes bénéfiques des microbes nuisibles, nous pouvons développer de nouvelles façons d’améliorer la santé et la productivité des plantes. Cette recherche est essentielle pour assurer l’avenir de notre approvisionnement alimentaire et la santé de notre planète.
