Une brèche dans l’écorce d’un arbre, et les bactéries Agrobacterium tumefaciens s’engouffrent. Instantanément, l’arbre déclenche son système de défense… mais c’est déjà trop tard. En quelques minutes, les bactéries ont pris d’assaut les cellules végétales pour les reprogrammer. Il faut dire que la tactique récemment mise en évidence par l’équipe de Héribert Hirt, de l’Unité de recherche en génomique végétale (URGV)¹ au Genopole, est sournoise : les bactéries piratent des protéines de leur hôte censées les éliminer pour infiltrer incognito le noyau puis le génome des cellules végétales. Une stratégie digne de celle du cheval de Troie.
Agrobacterium tumefaciens est une bactérie très commune. Mais elle a la faculté unique de transformer le génome des plantes en y intégrant un fragment de son ADN. Ainsi reprogrammées, les cellules végétales se multiplient indéfiniment – ce qui donne naissance à des tumeurs infectieuses mais non mortelles – et fabriquent des acides aminés modifiés qui permettent aux bactéries de se nourrir.
Nos chercheurs savaient déjà que l’ADN bactérien était injecté dans le cytoplasme² des cellules végétales puis transporté dans le noyau, ni vu ni connu, par des protéines végétales (VIP1) de son hôte. Aujourd’hui, l’équipe de Héribert Hirt a montré que ces protéines piratées étaient des protéines de défense de la plante, chargées d’ordinaire d’éliminer les bactéries. « La plante reconnaît les bactéries comme des pathogènes en quelques minutes. Les protéines VIP1 sont alors modifiées par des kinases³ pendant 15 minutes. C’est dans cette fenêtre de temps que l’ADN des bactéries doit s’accrocher à la protéine », précise-t-il. Les protéines modifiées se dirigent ensuite vers le noyau où elles doivent provoquer l’expression de gènes « antibactériens ». Seulement voilà, lorsque VIP1 rentre dans le noyau pour sauver la plante, elle transporte sans le savoir l’ADN bactérien qui va déclencher l’infection.
L’équipe se concentre maintenant sur la suite du processus : « Nous ne savons pas si VIP1 conduit l’ADN bactérien sur des sites particuliers de l’ADN de la plante afin de faciliter son insertion. Ce type d’information peut être utilisé pour ensuite améliorer l’intégration [de gènes d’intérêt] lors de la fabrication d’OGM. » La connaissance du mode d’action d’Agrobacterium tumefaciens pourrait également servir à protéger les plantes contre ces bactéries qui provoquent de nombreux dégâts dans les pépinières.

Laurianne Geffroy