Impact des génotypes de blé sur le métabolisme secondaire des Pseudomonas et conséquences sur leurs interactions avec la plante hôte

The plant root adhering soil houses an important microbial community. Roots exude a wide variety of secondary metabolites able to attract and/or control a large diversity of microbial species. In return, among the root microbiota, some bacteria are able to promote plant development, using plant growth-promotion and plant protection properties. These bacteria are named PGPR for Plant Growth-Promoting Rhizobacteria. Some PGPR belong to the Pseudomonas genus. Pseudomonas are known to produce a wide diversity of secondary metabolites that could have biological activity on the host plant and other soil microorganisms. But yet, the impact of lifetyle and host plant on Pseudomonas secondary metabolism is still poorly understood. The aim of our project is to better understand the impact of plant-bacteria interactions on organisms physiology and highlight chemical mediators of these interactions. For that, a metabolomic approach was developed in order to characterize plant-bacteria interactions between three wheat genotypes and five different fluorescent Pseudomonas strains. Work realized during this thesis allowed to characterize the impact of bacterial lifestyle and plant-bacteria interactions on physiology and plant-beneficial properties of Pseudomonas. Our data highlight specific points that had to be considered for PGPR utilization in agriculture. They also allowed to identify chemical mediators of wheat-Pseudomonas interaction. They constitute a first step and lead to numerous perspectives in order to characterize biological activities of chemical mediators, but also use this approach to study the interaction between other organisms.Le sol adhérant aux racines des plantes abrite une communauté bactérienne importante et diversifiée. La plante libère, en effet, au niveau de ses racines, des exsudats qui vont sélectionner des bactéries capables de les utiliser. En retour, certaines bactéries sont capables d’entretenir des relations de coopération avec la plante, en stimulant sa croissance et en la protégeant contre des pathogènes. Ces bactéries phytobénéfiques dites PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) peuvent également interagir entre elles au sein de la communauté. Le double objectif de ces travaux de thèse, a été de développer une approche métabolomique pour étudier l’impact du mode de vie et des interactions plante-bactéries sur la physiologie des organismes et mettre en évidence des médiateurs chimiques de l’interaction. Pour répondre à cet objectif, notre étude a été réalisée sur deux organismes modèles, le blé tendre (Triticum aestivum L.) et des souches bactériennes appartenant au groupe des Pseudomonas fluorescents. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont permis une caractérisation de l’impact du mode de vie et des interactions sur la physiologie et l’expression des propriétés phytobénéfiques des Pseudomonas. Ils ont soulevé des points concrets à prendre en compte dans l’utilisation appliquée des PGPR en agriculture et ont également mis en évidence plusieurs médiateurs d’interactions entre la plante et les Pseudomonas. Ils forment un point de départ à de nombreuses perspectives à la fois pour définir l’activité biologique des médiateurs mis en évidence au cours de l’étude, mais également utiliser cette approche pour étudier d’autres interactions mettant en jeux d’autres organismes

Wheat root modulation of Pseudomonas secondary metabolism and in turn consequences on the host plant

Le sol adhérant aux racines des plantes abrite une communauté bactérienne importante et diversifiée. La plante libère, en effet, au niveau de ses racines, des exsudats qui vont sélectionner des bactéries capables de les utiliser. En retour, certaines bactéries sont capables d’entretenir des relations de coopération avec la plante, en stimulant sa croissance et en la protégeant contre des pathogènes. Ces bactéries phytobénéfiques dites PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) peuvent également interagir entre elles au sein de la communauté. Le double objectif de ces travaux de thèse, a été de développer une approche métabolomique pour étudier l’impact du mode de vie et des interactions plante-bactéries sur la physiologie des organismes et mettre en évidence des médiateurs chimiques de l’interaction. Pour répondre à cet objectif, notre étude a été réalisée sur deux organismes modèles, le blé tendre (Triticum aestivum L.) et des souches bactériennes appartenant au groupe des Pseudomonas fluorescents. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont permis une caractérisation de l’impact du mode de vie et des interactions sur la physiologie et l’expression des propriétés phytobénéfiques des Pseudomonas. Ils ont soulevé des points concrets à prendre en compte dans l’utilisation appliquée des PGPR en agriculture et ont également mis en évidence plusieurs médiateurs d’interactions entre la plante et les Pseudomonas. Ils forment un point de départ à de nombreuses perspectives à la fois pour définir l’activité biologique des médiateurs mis en évidence au cours de l’étude, mais également utiliser cette approche pour étudier d’autres interactions mettant en jeux d’autres organismes.The plant root adhering soil houses an important microbial community. Roots exude a wide variety of secondary metabolites able to attract and/or control a large diversity of microbial species. In return, among the root microbiota, some bacteria are able to promote plant development, using plant growth-promotion and plant protection properties. These bacteria are named PGPR for Plant Growth-Promoting Rhizobacteria. Some PGPR belong to the Pseudomonas genus. Pseudomonas are known to produce a wide diversity of secondary metabolites that could have biological activity on the host plant and other soil microorganisms. But yet, the impact of lifetyle and host plant on Pseudomonas secondary metabolism is still poorly understood. The aim of our project is to better understand the impact of plant-bacteria interactions on organisms physiology and highlight chemical mediators of these interactions. For that, a metabolomic approach was developed in order to characterize plant-bacteria interactions between three wheat genotypes and five different fluorescent Pseudomonas strains. Work realized during this thesis allowed to characterize the impact of bacterial lifestyle and plant-bacteria interactions on physiology and plant-beneficial properties of Pseudomonas. Our data highlight specific points that had to be considered for PGPR utilization in agriculture. They also allowed to identify chemical mediators of wheat-Pseudomonas interaction. They constitute a first step and lead to numerous perspectives in order to characterize biological activities of chemical mediators, but also use this approach to study the interaction between other organisms

Wheat Metabolite Interferences on Fluorescent Pseudomonas Physiology Modify Wheat Metabolome through an Ecological Feedback

Plant roots exude a wide variety of secondary metabolites able to attract and/or control a large diversity of microbial species. In return, among the root microbiota, some bacteria can promote plant development. Among these, Pseudomonas are known to produce a wide diversity of secondary metabolites that could have biological activity on the host plant and other soil microorganisms. We previously showed that wheat can interfere with Pseudomonas secondary metabolism production through its root metabolites. Interestingly, production of Pseudomonas bioactive metabolites, such as phloroglucinol, phenazines, pyrrolnitrin, or acyl homoserine lactones, are modified in the presence of wheat root extracts. A new cross metabolomic approach was then performed to evaluate if wheat metabolic interferences on Pseudomonas secondary metabolites production have consequences on wheat metabolome itself. Two different Pseudomonas strains were conditioned by wheat root extracts from two genotypes, leading to modification of bacterial secondary metabolites production. Bacterial cells were then inoculated on each wheat genotypes. Then, wheat root metabolomes were analyzed by untargeted metabolomic, and metabolites from the Adular genotype were characterized by molecular network. This allows us to evaluate if wheat differently recognizes the bacterial cells that have already been into contact with plants and highlights bioactive metabolites involved in wheat—Pseudomonas interaction

Exploiting rhizosphere microbial cooperation for developing sustainable agriculture strategies

International audienc

A Cross-Metabolomic Approach Shows that Wheat Interferes with Fluorescent Pseudomonas Physiology through Its Root Metabolites

International audienceRoots contain a wide variety of secondary metabolites. Some of them are exudated in the rhizosphere, where they are able to attract and/or control a large diversity of microbial species. In return, the rhizomicrobiota can promote plant health and development. Some rhizobacteria belonging to the Pseudomonas genus are known to produce a wide diversity of secondary metabolites that can exert a biological activity on the host plant and on other soil microorganisms. Nevertheless, the impact of the host plant on the production of bioactive metabolites by Pseudomonas is still poorly understood. To characterize the impact of plants on the secondary metabolism of Pseudomonas, a cross-metabolomic approach has been developed. Five different fluorescent Pseudomonas strains were thus cultivated in the presence of a low concentration of wheat root extracts recovered from three wheat genotypes. Analysis of our metabolomic workflow revealed that the production of several Pseudomonas secondary metabolites was significantly modulated when bacteria were cultivated with root extracts, including metabolites involved in plant-beneficial properties

Profiling of ob/ob mice skeletal muscle exosome-like vesicles demonstrates combined action of miRNAs, proteins and lipids to modulate lipid homeostasis in recipient cells

We have determined the lipid, protein and miRNA composition of skeletal muscle (SkM)-released extracellular vesicles (ELVs) from Ob/ob (OB) vs wild-type (WT) mice. The results showed that atrophic insulin-resistant OB-SkM released less ELVs than WT-SkM, highlighted by a RAB35 decrease and an increase in intramuscular cholesterol content. Proteomic analyses of OB-ELVs revealed a group of 37 proteins functionally connected, involved in lipid oxidation and with catalytic activities. OB-ELVs had modified contents for phosphatidylcholine (PC 34-4, PC 40-3 and PC 34-0), sphingomyelin (Sm d18:1/18:1) and ceramides (Cer d18:1/18:0) and were enriched in cholesterol, likely to alleviated intracellular accumulation. Surprisingly many ELV miRNAs had a nuclear addressing sequence, and targeted genes encoding proteins with nuclear activities. Interestingly, SkM-ELV miRNA did not target mitochondria. The most significant function targeted by the 7 miRNAs altered in OB-ELVs was lipid metabolism. In agreement, OB-ELVs induced lipid storage in recipient adipocytes and increased lipid up-take and fatty acid oxidation in recipient muscle cells. In addition, OB-ELVs altered insulin-sensitivity and induced atrophy in muscle cells, reproducing the phenotype of the releasing OB muscles. These data suggest for the first time, a cross-talk between muscle cells and adipocytes, through the SkM-ELV route, in favor of adipose tissue expansion

ÉCRITURES EN LIGNE: PRATIQUES ET COMMUNAUTÉS. Sous la dir de Brigitte Chapelain. (485 p.)

"La communication écrite est encore jeune" écrivait R.Escarpit1 en 1973 ajoutant que celle-ci vieillissait moins vite que d'autres moyens de communication. Nous ne pouvons aujourd'hui que constater la pertinence de cette réflexion . En effet les formes de communication médiatisée par les technologies du numérique et des réseaux proposent une palette d'outils complémentaires d'écriture et de lecture, d'annotation, et d'édition personnelles et collectives qui ont développé le traitement de texte, l'écriture hypertextuelle, les mails , les chats , et des sites web comme les wikis. Ces dernières années Internet et son double pouvoir "numérique et connectique"2s'est révélé, comme ce fut le cas du livre, être un dispositif scripturaire, "qui condense et organise, qui schématise et appauvrit parfois"3, revalorisant le rôle informationnel et cognitif de l'écriture dont le développement relève de nombreux domaines culturels, éducatifs et professionnels. Le phénomène blog est sans doute l'exemple4 le plus récent de ces outils d'écriture. Les blogs sont notamment utilisés dans des applications littéraires, pédagogiques et entrepreneuriales donnant à l'écriture en ligne des nouveaux outils moins contraignants et plus maniables. Un colloque organisé à l'université de Rennes 2, en Septembre 2002, a engagé une réflexion pluridisciplinaire sur les dispositifs d'écriture en ligne et les pratiques communautaires émergentes. La littérature, l'éducation et l'organisation qui ne sont que rarement réunies ont retenu particulièrement notre attention. Le carrefour disciplinaire que constituent les sciences de l'information et de la communication permet de mettre à l'épreuve cette problématique commune que représente l'écriture en ligne en s'appuyant sur ces trois champs. Nous avons choisi d'en traiter deux dimensions essentielles :la dimension processuelle et la dimension organisationnelle. C'est ainsi qu'ont émergé les deux thèmes retenus du colloque: les pratiques et les communautés de l'écriture en ligne. La dimension processuelle porte sur les processus de production de ces écritures: les textes produits, les modes éditoriaux qui leur sont associés, les rôles de l'auteur et du lecteur, les genres d'écrits. La dimension organisationnelle s'inscrit dans les structures de travail et de création, la gestion des personnes et des savoirs,et les modes de développement et de circulation des productions d'écriture. Les travaux du colloque ont tenté de répondre à deux grandes interrogations portant sur ces dimensions. En quoi les pratiques d'écriture en ligne proposent-elles des procédures de travail et de création et des modèles de communication qui témoignent d'une réelle spécificité processuelle? Quelles formes organisationnelles et managériales caractérisent ces pratiques d'écriture? Comment les définir? Peut-on parler de communautés

Functional characterization of cytochrome P450-derived epoxyeicosatrienoic acids in adipogenesis and obesity

Adipogenesis plays a critical role in the initiation and progression of obesity. Although cytochrome P450 (CYP)-derived epoxyeicosatrienoic acids (EETs) have emerged as a potential therapeutic target for cardiometabolic disease, the functional contribution of EETs to adipogenesis and the pathogenesis of obesity remain poorly understood. Our studies demonstrated that induction of adipogenesis in differentiated 3T3-L1 cells (in vitro) and obesity-associated adipose expansion in high-fat diet (HFD)-fed mice (in vivo) significantly dysregulate the CYP epoxygenase pathway and evoke a marked suppression of adipose-derived EET levels. Subsequent in vitro experiments demonstrated that exogenous EET analog administration elicits potent anti-adipogenic effects via inhibition of the early phase of adipogenesis. Furthermore, EET analog administration to mice significantly mitigated HFD-induced weight gain, adipose tissue expansion, pro-adipogenic gene expression, and glucose intolerance. Collectively, these findings suggest that suppression of EET bioavailability in adipose tissue is a key pathological consequence of obesity, and strategies that promote the protective effects of EETs in adipose tissue offer enormous therapeutic potential for obesity and its downstream pathological consequences