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La croissance lente de la bactérie Xylella fastidiosa : accident métabolique ou stratégie épidémique ?

Xylella fastidiosa est une bactérie à l’origine de nombreuses maladies affectant des plantes. Elle préoccupe l’agriculture européenne depuis son émergence en Italie, où elle provoque la mort de nombreux oliviers. Mieux comprendre le fonctionnement de cette bactérie aide à lutter contre elle. Une collaboration entre le Laboratoire des Interactions Plantes Microbes Environnement d’INRAE Occitanie-Toulouse et l’Institut de Recherche en Horticulture et Semences d’INRAE Pays de la Loire a étudié son réseau métabolique en utilisant des outils de la biologie des systèmes et de modélisation. Ces travaux sont parus dans la revue mSystems de l’American Society for Microbiology Journals.

Publié le 22 janvier 2021

illustration La croissance lente de la bactérie Xylella fastidiosa : accident métabolique ou stratégie épidémique ?
© ©Marie-Agnès Jacques, INRAE

Xylella fastidiosa s’attaque à plusieurs plantes comme la vigne, les agrumes, les amandiers ou les oliviers. Différentes souches de la sous-espèce multiplex sont présentes en Corse sur de nombreuses plantes du maquis. Elle est également présente dans la région Provence Alpes Côte d’Azur avec la sous-espèce : pauca. Très récemment, la sous-espèce multiplex a été détectée dans l’Aude, sur un plant de lavandin,

Comment cette expansion et cette virulence sont-elles possibles alors que cet agent pathogène a une croissance qualifiée de fastidieuse car très lente ?

Si lente que ça complique son diagnostic chez les plantes et son étude en laboratoire. Cette caractéristique physiologique, partagée avec plusieurs bactéries pathogènes de l’homme, semble paradoxale. Cette croissance lente est une caractéristique intrinsèque de l’organisme. Une équipe de recherche du Laboratoire des Interactions Plantes Microbes Environnement (INRAE-CNRS) et des chercheurs de l’Institut de Recherche en Horticulture et Semences d’INRAE à Angers, ont travaillé ensemble à mieux comprendre le métabolisme de cette bactérie.

Grâce à des outils de la biologie des systèmes et de modélisation, les chercheurs ont découvert que le réseau métabolique de Xylella fastidiosa est, contre toute attente, complet mais réduit à l’essentiel. Il comporte, par exemple, moitié moins de réactions que l’organisme de référence Escherichia Coli. Ainsi, les chemins redondants du métabolisme ont disparu, particulièrement ceux favorisant une croissance rapide et efficace. Le réseau métabolique de Xylella fastidiosa est donc peu efficace et fragile. La synthèse d’exopolysaccharide, un de ses facteurs de virulence, a également été montré inefficace, devenant même un fardeau pour la croissance.

Une faiblesse qui devient une force

Il semble que cette croissance fastidieuse résulte d’une évolution de cet agent pathogène, lui permettant sans doute d’échapper aux mécanismes de détection et de défense des plantes. Stratégie qui semble gagnante, au regard de la dissémination croissante de Xylella fastidiosa dans le monde.

Pour mieux comprendre le métabolisme de Xylella fastidiosa, les travaux se poursuivent par l’étude de plusieurs gènes afin de comprendre leur implication dans la croissance fastidieuse.

Les scientifiques cherchent à mieux comprendre en quoi cette croissance lente joue sur la dissémination de la bactérie dans les plantes hôtes. Autant d’avancées nécessaires pour mieux lutter contre la bactérie.

 

Service communication INRAE Occitanie-Toulouse

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Caroline Baroukh Laboratoire des Interactions Plantes Microbes Environnement (INRAE-CNRS)

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