Stella Césari, une jeune chercheuse récompensée pour son travail en science du végétal

Les récepteurs immunitaires des plantes

Stella Césari, chercheuse post-doctorante à l’Inra au sein du laboratoire BGPI à Montpellier, mène des recherches qui visent à mieux comprendre comment les plantes reconnaissent les agents pathogènes. Elle étudie le fonctionnement moléculaire de récepteurs immunitaires qui permettent aux plantes d’intercepter des molécules produites par les agents pathogènes lors de l’infection. Ces récepteurs agissent en quelque sorte comme un système d’alarme dans les cellules végétales, qui active des réponses de défense en cas d’intrusion d’un agent pathogène.

Ses travaux contribuent à montrer que dans les cellules végétales, certains récepteurs immunitaires forment des complexes au sein desquels un récepteur agit comme senseur et intercepte l’agent pathogène tandis qu’un second récepteur active la signalisation immunitaire qui conduit à la résistance de la plante. Elle a ainsi décrit le premier modèle de fonctionnement d’une paire de récepteurs immunitaires chez une céréale.

L’identification de nouveaux mécanismes de résistance des plantes aux maladies représente par ailleurs un défi majeur pour la protection des cultures. Les travaux auxquels elle a participé durant sa thèse et ses contrats postdoctoraux lui ont permis de développer un modèle de concert avec d’autres chercheurs du département SPE, pour la reconnaissance d’agents pathogènes par les récepteurs immunitaires des plantes : le modèle de «leurre intégré» (voir plus bas).

Stella Césari vient de recevoir la « New Phytologist Tansley Medal for Excellence in plant science ». Cette prestigieuse distinction décernée chaque année par la revue scientifique New Phytologist récompense une ou un jeune scientifique pour sa contribution majeure dans le domaine des sciences du végétal. C’est l’ensemble de ses travaux de recherche sur l’étude des récepteurs immunitaires intracellulaires des plantes ainsi que sa contribution à la découverte de domaines « leurres intégrés » dans ces récepteurs qui sont ainsi récompensés. La jeune chercheuse est évidemment fière de cette médaille mais n’oublie pas de souligner que cette distinction est le fruit d’un travail collectif au sein des équipes de recherche dans lesquelles elle a eu la chance de travailler en France et en Australie.

Un parcours au cœur du végétal

Durant ses études secondaires, Stella Césari s’intéresse aux sciences du vivant et réalise, après son baccalauréat, un stage à l’Université d’Heidelberg. Il s’effectue dans le cadre du programme « International Summer Science School Heidelberg » dans l’équipe du professeur Thomas Rausch qui travaille sur la physiologie moléculaire des plantes. Ce stage lui donnera envie d’étudier la biologie et de travailler dans la recherche.

Elle rejoint ensuite la Faculté des Sciences de Montpellier où elle obtient en 2009 un Master de biologie fonctionnelle des plantes. Au cours de ses études supérieures, son intérêt pour l’étude des interactions plantes-microorganismes se renforce. Toujours motivée à l’idée de devenir chercheuse, elle réussit le concours de l’école doctorale SIBAGHE (Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydro-sciences, Environnement) de Montpellier et obtient une bourse CJS Inra (Contrat Jeune Scientifique). Elle rejoint en 2009 le laboratoire Inra BGPI à Montpellier où elle réalise une thèse sous la direction de Thomas Kroj et de Jean-Loup Notteghem sur l’interaction entre le riz et Magnaporthe oryzae, le champignon pathogène responsable de la pyriculariose, une maladie très dommageable pour la riziculture mondiale.

Stella Césari effectue en 2013 un post-doctorat CJS Inra au sein de l’équipe de Peter Dodds au CSIRO de Canberra (Australie) dans la continuité de ses travaux de thèse (mécanismes moléculaires de fonctionnement des récepteurs immunitaires du riz), mais aussi sur l’activité de récepteurs immunitaires impliqués dans la résistance à la rouille noire bu blé.

Après trois ans et demi de recherches postdoctorales en Australie, sous contrat Inra puis CSIRO, elle fait le choix, en septembre 2016, de revenir en France afin de travailler sur un projet ambitieux d’ingénierie de récepteurs immunitaires chez le riz.

Agée aujourd’hui de 32 ans, la jeune chercheuse a déjà un parcours professionnel bien étoffé, et la distinction qu’elle vient de recevoir couronne plusieurs années de travail, d’investissement et de passion. Stella Césari précise que le métier de chercheur nécessite beaucoup de curiosité et de créativité. Toujours aussi motivée, elle estime qu’il y a encore beaucoup de choses à découvrir sur les mécanismes de résistance ou de sensibilité des plantes aux agents pathogènes. Elle souhaiterait poursuivre ses travaux de recherche à l’Inra et contribuer encore à l’amélioration de nos connaissances dans ce domaine.

En savoir plus : le leurre intégré, quésaco ?

Lors de l’infection, les agents pathogènes ciblent des protéines importantes pour l’immunité des plantes afin de supprimer les réponses de défense ou de manipuler la physiologie de l’hôte à leur profit. Au cours de l’évolution, certains récepteurs immunitaires intracellulaires ont intégré dans leur structure des domaines qui ressemblent aux protéines végétales ciblées par les agents pathogènes. Ces domaines, qualifiés de leurres intégrés, permettent à ces récepteurs immunitaires de piéger les agents pathogènes. Ainsi, si un leurre intégré détecte la présence d’un agent pathogène, une réponse immunitaire limitant la propagation de l’infection est activée.

Le modèle de leurre intégré a démontré la plasticité structurale des récepteurs immunitaires intracellulaires des plantes, une condition favorable à leur ingénierie. Par la modification des leurres intégrés, il devient virtuellement possible de créer des récepteurs immunitaires « sur mesure » permettant de conférer des résistances nouvelles contre de nombreux agents pathogènes. Dans un contexte de protection des cultures, les bénéfices seraient conséquents.

Le modèle de leurre intégré a aussi apporté des connaissances fondamentales pour appréhender les stratégies d’attaque des agents pathogènes et prédire quels mécanismes moléculaires de l’hôte sont ciblés durant l’infection. Ces connaissances permettront d’identifier de nouveaux mécanismes immunitaires des plantes, ainsi que des éléments qui contribuent à leur sensibilité aux agents pathogènes.