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# Biologie # Biologie végétale

Le complexe Exocyste : le système de livraison des plantes

Découvre comment le complexe exocytose aide l'immunité des plantes.

Molly Bergum, Jan Sklenar, Inmaculada Hernández-Pinzón, Jodie Taylor, Matthew Smoker, Sebastian Samwald, Megan Allen, Anupriya Thind, Phon Green, Hyeran Moon, Frank L. H. Menke, Cyril Zipfel, Jack Rhodes, Christine Faulkner, Matthew J. Moscou

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Exocyste : Les héros Exocyste : Les héros immunitaires des plantes plantes et de l'exocyste. Démêle les secrets de l'immunité des
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Le complexe Exocyst, c'est comme un camion de livraison pour les plantes, les levures et les mammifères. Sa mission, c'est de transporter de petites bulles appelées vésicules, qui transportent des matériaux dans et hors des cellules. L'exocyst est composé de huit parties différentes, appelées protéines, qui travaillent ensemble pour s'assurer que ces livraisons se passent bien. Pense à ça comme une équipe bien coordonnée qui fait en sorte que tout roule.

Les composants de l'exocyst

L'exocyst a huit membres principaux : SEC3, SEC5, SEC6, SEC8, SEC10, SEC15, EXO84 et Exo70. Chaque membre a son rôle unique, et ensemble, ils aident à attacher l'exocyst à la couche externe de la cellule, appelée membrane plasmique. Certains membres de cette équipe sont comme des ancres qui gardent le camion de livraison bien en place.

Pourquoi l'exocyst est-il important ?

L'exocyst est super important pour plein de trucs, surtout dans la réponse immunitaire des plantes. Il aide les plantes à reconnaître et à réagir aux menaces comme les bactéries et les champignons. Quand les attaquants se pointent, l'exocyst entre en action, aidant la plante à sceller les dommages et à libérer des parties de défense pour repousser les ennemis.

Le rôle spécial de l'EXO70

Parmi les huit protéines, l'EXO70 se démarque parce qu'il est très apprécié, surtout chez les plantes. Dans la plupart des êtres vivants, l'EXO70 existe sous une seule forme. Mais les plantes l'ont amélioré avec plusieurs types différents, créant une famille de protéines avec des tâches spécifiques. Cette diversité, c'est comme avoir une flotte entière de camions de livraison, chacun personnalisé pour une tâche différente.

Immunité des plantes

Les plantes n'ont pas de bras ni de jambes pour se défendre contre les nuisibles, donc elles comptent sur leur système immunitaire. Leurs réponses immunitaires viennent en deux saveurs : l'immunité déclenchée par un motif (PTI) et l'immunité déclenchée par un effet (ETI).

Quelle est la différence ?

  • PTI : C'est comme la première ligne de défense. Les plantes utilisent des récepteurs spéciaux pour repérer les problèmes et donner l'alerte.
  • ETI : Si le problème passe au-dessus de PTI, la plante peut monter d'un cran. Cette réponse est dirigée par d'autres protéines spécialisées qui peuvent reconnaître des envahisseurs spécifiques.

Comment l'exocyst aide-t-il dans l'immunité des plantes ?

L'exocyst joue un rôle important pour aider les plantes à lutter contre le danger. Il aide à livrer les matériaux nécessaires à la défense directement au site de l'infection. Pense à ça comme une équipe de réponse rapide qui s'assure que chaque boîte de fournitures arrive à temps.

Certaines protéines de la famille EXO70 ont été identifiées comme travaillant en étroite collaboration avec ce complexe exocyst. Elles envoient des signaux qui aident la plante à répondre aux menaces efficacement, renforçant les défenses de la plante.

Les différents types d'EXO70

Chez les plantes, l'EXO70 s'est divisé en trois grandes familles : EXO70.1, EXO70.2 et EXO70.3. Chaque famille a des membres qui aident les plantes à rester en bonne santé et à se protéger contre divers nuisibles.

  • EXO70.1 : La version classique, trouvée dans de nombreux types de plantes.
  • EXO70.2 : Entre en jeu quand la plante a besoin d'un peu d'aide supplémentaire pour la défense.
  • EXO70.3 : Cette version travaille avec d'autres systèmes de la plante, s'assurant que tout est en ordre.

Amusement avec les variantes d'EXO70

Les protéines EXO70 ne sont pas juste des visages anonymes ; elles ont du caractère ! Par exemple, AtEXO70B1 et AtEXO70B2 peuvent serrer la main avec des récepteurs de reconnaissance de motifs (PRRs) et sont essentielles pour la signalisation dans les plantes. Elles aident même à s'assurer que les protéines vitales sont au bon endroit sur la membrane plasmique.

L'importance de la diversité dans les protéines EXO70

La grande variété de protéines EXO70 signifie que les plantes peuvent être flexibles et adaptables, comme une équipe de gymnastique qui peut réaliser différentes routines selon la compétition. Cette diversité permet aux plantes d'évoluer et de répondre de manière unique aux défis qu'elles rencontrent, s'assurant qu'elles prospèrent dans des conditions variées.

Le groupe EXO70FX

Un groupe particulièrement intéressant parmi les EXO70 est appelé le clade EXO70FX, trouvé principalement dans la famille des graminées. Ce groupe est comme un club secret, unique à certaines familles de plantes et leur donnant peut-être des capacités spéciales contre les nuisibles.

Quand le clade EXO70FX est-il apparu ?

Le clade EXO70FX a commencé à apparaître le long du chemin évolutif de la famille des graminées, juste après que d'autres types de plantes comme les carex et les joncs aient évolué. C'est comme si les plantes avaient décidé qu'elles avaient besoin de quelques camions de livraison supplémentaires au moment où elles en avaient le plus besoin !

Comment fonctionne le clade EXO70FX ?

Des recherches montrent que les membres du clade EXO70FX ont perdu certaines capacités que les anciennes protéines EXO70 avaient, ce qui signifie qu'ils pourraient jouer de nouveaux rôles dans la réponse immunitaire de la plante. Ce groupe est devenu spécialisé dans des fonctions qui aident à protéger les plantes contre diverses menaces, même s'ils ne s'entendent pas bien avec l'équipe principale de l'exocyst.

Le mystère se dévoile

Bien qu'on sache que les protéines EXO70FX sont cruciales, les scientifiques essaient encore de résoudre le mystère de leur fonctionnement. Par exemple, un membre, HvEXO70FX12, a été lié à la capacité d'une plante à résister à une maladie spécifique causée par un champignon rouille.

Les rôles potentiels dans la défense

Excitant, HvEXO70FX12 ne reste peut-être pas juste sur le banc pendant la réponse immunitaire d'une plante. Il traîne avec d'autres acteurs clés connus pour leurs rôles dans la défense, comme les remorins et d'autres protéines.

Que pourraient faire ces protéines ?

  • Remorins : Agissent comme des gardes du corps pour la plante, stabilisant les membranes et créant des zones pour la signalisation de défense.
  • Transporteurs de saccharose : Aident à transporter des sucres, ce qui peut être crucial lors des réponses au stress et de défense.
  • Protéines BAG : Jouent plusieurs rôles, y compris des réponses au stress et la signalisation lors d'attaques pathogènes.

Le besoin de travail d'équipe

Bien que chaque protéine EXO70 puisse avoir un travail spécifique, elles ne peuvent pas le faire seules. Elles doivent travailler ensemble avec d'autres protéines dans le réseau de défense de la plante pour devenir une équipe efficace, un peu comme différents départements dans une entreprise qui coopèrent pour atteindre des objectifs.

La perte du domaine CorEx

Un tournant décisif est que les protéines EXO70FX, comme HvEXO70FX12, ont perdu une partie appelée le domaine CorEx. Cela semble signifier un changement dans leurs rôles, les rendant moins axées sur le fait d'être des livreurs dans l'exocyst et plus sur leurs responsabilités uniques dans le système de défense des plantes.

HvEXO70FX12 : un aperçu de plus près

HvEXO70FX12 a vraiment du caractère. Les scientifiques ont réalisé diverses expériences pour voir ce qu'il fait. Il ne s'entend pas bien avec l'équipe traditionnelle de l'exocyst, ce qui pourrait signifier qu'il s'occupe de quelque chose de complètement différent. Bien qu'il soit localisé à la membrane plasmique, il agit de manière indépendante, comme un gamin audacieux dans la cour de récré.

L'avenir de la recherche

L'exploration de la façon dont les plantes utilisent ces protéines uniques est en cours. Les scientifiques creusent plus profondément pour voir comment chaque membre de la famille EXO70 s'intègre dans le puzzle complexe de l'immunité des plantes. Avec les graminées qui détiennent des secrets intéressants, les découvertes potentielles pourraient mener à des avancées en agriculture et en santé des plantes.

Conclusion

En résumé, le complexe exocyst et ses membres variés jouent des rôles critiques dans l'immunité des plantes. L'évolution de protéines comme l'EXO70 montre comment la vie trouve des moyens de s'adapter et de prospérer face aux défis. Donc, la prochaine fois que tu vois une plante verte, souviens-toi qu'elle ne reste pas là à ne rien faire ; c'est une petite forteresse avec son propre service de livraison, prête à repousser les attaquants et à continuer de grandir fort !

Source originale

Titre: Putative neofunctionalization of a Poales-specific EXO70 clade

Résumé: EXO70s are uniquely expanded in land plants compared to all other eukaryotic lineages. The functional implications of this expansion and diversification on the conserved role of EXO70 as a subunit of the octameric exocyst complex have remained unresolved. We previously demonstrated barley (Hordeum vulgare) EXO70FX12, a member of the monocot-specific EXO70FX clade, is required for resistance to wheat stripe rust in conjunction with the leucine-rich repeat receptor kinase (LRR-RK) HvPUR1. Through phylogenetic analysis, we identified unique features of the EXO70FX clade, leading us to hypothesize that this clade experienced neofunctionalization. Using structural predictions and protein-protein interaction assays, we demonstrate that HvEXO70FX12 lost the ability to serve as a subunit within the exocyst complex. We predict that the EXO70FX clade has largely lost exocyst association and represents a novel acquisition that emerged during Poales diversification for immunity.

Auteurs: Molly Bergum, Jan Sklenar, Inmaculada Hernández-Pinzón, Jodie Taylor, Matthew Smoker, Sebastian Samwald, Megan Allen, Anupriya Thind, Phon Green, Hyeran Moon, Frank L. H. Menke, Cyril Zipfel, Jack Rhodes, Christine Faulkner, Matthew J. Moscou

Dernière mise à jour: 2024-12-17 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.13.628418

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.13.628418.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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