Il est maintenant établi que les plantes façonnent la structure de leur microbiote par le biais d’un contrôle génétique ou physiologique. L’équipe dirigée par Hubert Schaller à l’IBMP s’est posé la question de savoir si les profils d’isoprénoïdes végétaux, lorsqu’ils sont modulés, pourraient aider à remodeler le microbiote. Pour répondre à cette question, ils ont utilisé une mutation d’Arabidopsis thaliana appelée chs5/dxs1, portant un allèle faible du gène codant la 1-désoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase (DXS1), une enzyme clé dans la biosynthèse des isoprénoïdes plastidiens. Dans un travail précédent, ils ont démontré que l’état métabolique d’A. thaliana était crucial pour le recrutement spécifique des Streptomyces dans le microbiote.
Dans une nouvelle étude publiée dans PhytoFrontiers, les chercheurs de l’équipe ont testé les interactions entre A. thalianaet deux bactéries, Actinacidiphila bryophytorum (précédemment appelée Streptomyces bryophytorum) et Streptomyces cocklensis, isolées respectivement de la mousse (Bryophyta) ou du sol. Ils ont montré que ces deux bactéries colonisent les plantules et influencent la croissance d’A. thaliana. En collaboration avec le laboratoire de spectrométrie de masse bioorganique à Strasbourg (LSMBO), une approche protéomique a été développée en utilisant ces plantes gnotoxiques (plantes stériles inoculées avec des bactéries) et a permis d’identifier plus de 2 500 protéines végétales et une vingtaine de protéines bactériennes. Le protéome des plantes inoculées avec ces deux souches est modulé en présence de bactéries, suggérant qu’une interaction spécifique s’établit entre Arabidopsis et les Streptomycetaceae. Ce travail a confirmé que l’interaction Streptomycetaceae-Arabidopsis implique des processus moléculaires relatifs à la biosynthèse de terpénoïdes, de phénylpropanoïdes et de phospholipides. Ces molécules permettent probablement à la plante sauvage de recruter spécifiquement ces Streptomycetaceae. Ce travail est d’autant plus intéressant que ces bactéries sont présentes de manière ubiquitaire dans le microbiote de diverses plantes et sont connues pour jouer un rôle dans la promotion de la croissance des plantes ou leur protection contre certains agents pathogènes.
