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MIF1, l'arme fatale du puceron contre les plantes

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La protéine MIF1 est présente dans la salive du puceron. Il s'agit d'une molécule du système immunitaire de l'insecte. En l'injectant dans les tissus de la plante qu'il parasite, le puceron empêche la plante hôte de développer ses défenses.

Les pucerons se nourrissent sur les plantes et doivent les empêcher de réagir à leurs attaques. © Doyle Saylor, Flickr, CC by-nc 2.0

Insectes phytophages (qui mangent les plantes), les pucerons sont responsables de dommages importants dans de nombreuses cultures agricoles. À ce jour, les mécanismes moléculaires qui permettent au puceron de prélever la sève sans être rejeté par le système immunitaire de la plante sont encore peu connus.

Des chercheurs de l'Inra et du CNRS ont étudié deux espèces de pucerons différentes : le puceron du pois (Acyrthosiphon pisum) et le puceron du pêcher (Myzus percicae). Chez ces deux espèces, ils ont découvert la présence de plusieurs molécules MIF — Macrophage Inhibitory Factor, en anglais, pour facteurs inhibiteurs de la migration des cellules macrophages —, dont cinq chez le puceron du pois et trois chez le puceron du pêcher.

Ces protéines jouent un rôle important dans la modulation des réponses immunitaires chez les vertébrés mais n'ont pas encore été décrites chez le puceron. Ces travaux ont été publiés dans la revue Current Biology le 25 juin 2015.

La coccinelle est un prédateur des pucerons. © Bob Peterson, Flickr, CC by-sa 2.0

Les pucerons ont besoin de MIF1

Observation inattendue : parmi ces protéines, une cytokine, la MIF1, se retrouve dans les glandes salivaires des deux espèces de pucerons. Elle est sécrétée avec la salive suggérant ainsi un rôle dans l'alimentation du puceron. Des travaux complémentaires ont montré que les pucerons ont besoin de MIF1 pour exploiter une plante. En effet, une fois libérée dans les tissus de la plante, la protéine inhibe de manière considérable ses réponses immunitaires, empêchant par exemple, l'une des premières réactions de défense contre le parasite, à savoir le renforcement de la paroi végétale par apposition d'un polymère polysaccharidique (la callose). Inversement, les pucerons chez lesquels l'expression de la protéine MIF1 a été réprimée ne peuvent plus s'alimenter et enregistrent une forte mortalité.

Comment, au cours de l'évolution, les pucerons ont-ils détourné un élément de régulation de leur propre système immunitaire (qui leur permet de lutter contre les infections) en un mécanisme leur permettant d'améliorer leur activité parasitaire ? Il est connu que certains parasites d'animaux vertébrés, tels que les nématodes, les tiques et les protozoaires, utilisent des protéines MIF pour moduler la réponse immunitaire de leurs hôtes respectifs. Toutefois, c'est la première fois que l'on démontre qu'une telle protéine sécrétée par un parasite phytophage peut manipuler la réponse immunitaire d'une plante.

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