Le plasmide Ti d'Agrobacterium

 Dans les conditions naturelles, les cellules d’A. tumefaciens sont attirées vers les sites blessés, par chimiotactisme. Ceci est, en partie, une réponse à la libération de sucres et d’autres composés communs (acides aminés, dérivés phénoliques) exsudés par les plantes. Cependant, les agrobactéries qui hébergent le plasmide Ti répondent fortement parce qu’elles reconnaissent les composés phénoliques tels que l’acétosyringone, qui est très attractif même à très faible concentration. L’attachement des agrobactéries aux cellules de plantes fait intervenir différents éléments génétiques déterminés par le chromosome tels que les loci : chvA, chvB, chvE, et cel.

B. Activation des gènes de virulence.

L’activation des gènes de virulence (vir) est une étape indispensable pour le processus de transgenèse. Les gènes vir présents sur la partie non transférable du plasmide Ti ont besoin d’être induits par l’exsudât des cellules blessées pour être exprimés. Les composés phénoliques synthétisés par la plante sont reconnus par la protéine VirA (récepteur présent dans la membrane interne de la bactérie). Après fixation des composés, la protéine VirA s’auto-phosphoryle puis phosphoryle la protéine régulatrice cytoplasmique VirG qui se fixe sur la boite vir qui active la transcription des promoteurs des gènes vir (Figure 11). Cette dernière étape permet de stabiliser le contact avec l’hôte et permet d’engager le processus de transfert du T-DNA.

C. Transfert de l’ADN-T.

 L’expression des gènes vir conduit à la production d’un brin d’ADN-T. Pour cela, les endonucléases VirD1 et VirD2 vont agir spécifiquement pour couper un fragment de plasmide Ti et VirD1 sépare les deux brins d’ADN-T. La protéine VirD2 quand à elle, clive l’ADN-T au niveau des séquences répétées de 25 nucléotides, spécifiques des régions flanquantes de ce fragment. VirD2 se fixe covalemment à l’extrémité 5’ du brin d’ADN-T. Le complexe VirD2/ADN-T se sépare du reste du plasmide, et ainsi le brin T est formé et il va pouvoir s’orienter afin d’être transféré dans la cellule hôte pendant que le plasmide Ti est régénéré à l’aide de la machinerie de réparation de l’ADN de la bactérie (Figure 12). 

D. Translocation du brin T.

 Dans la cellule végétale et son intégration dans le génome de l’hôte Le complexe brin T/VirD2 ainsi que quatre autres protéines effectrices bactériennes (VirE2, VirE3, VirF et VirD5) sont transférés dans la cellule végétale. Ce transfert requiert une machinerie protéique particulière qui forme un canal entre la bactérie et la cellule hôte, il s’agit de l’intervention de 12 protéines : 11 protéines VirB et de la protéine VirD4. A son entrée dans cellule végétale, le brin T est recouvert de protéines VirE2 afin de le protéger des nucléases végétales et de lui conférer la structure nécessaire pour son transport jusqu’au noyau de la cellule hôte

Auteur: Wassim H Abdine