Implications des flux ioniques racinaires dans la réponse immune induite par la surfactine chez Arabidopsis thaliana

Les canaux ioniques mécanosensibles sont des protéines transmembranaires capables de traduire des changements de tension membranaire suite à des stimuli mécaniques en flux d’ions. Chez les plantes, ces canaux sont impliqués dans la perception d’importants stimuli mécaniques tels que la pression osmotique, le toucher, la gravité. Les canaux actuellement répertoriées dans la membrane plasmique végétale sont issus de deux familles, les canaux Mid1-Complementing Activity (MCA) et MscS-like (MSL).
La surfactine est un lipopeptide produit par diverses souches de Bacillus sp., capable de déclencher des mécanismes de défense chez plusieurs espèces de plantes. La perception de cette molécule amphiphile par les cellules de plantes semble être indépendante d’un récepteur protéique membranaire et probablement liée à son insertion directe dans la fraction lipidique de la membrane plasmique. Cette insertion est susceptible de modifier les propriétés de courbures et de tensions présentes au sein de la membrane plasmique, et donc d’activer les protéines mécanosensibles qui s’y trouvent et ainsi déclencher des flux d’ions impliqués dans la cascade de signalisation de la défense des plantes.

Afin d’évaluer l’hypothèse de l’implication des canaux ioniques mécanosensibles dans la perception de la surfactine chez la plante, l’induction de ROS dans les racines d’Arabidopsis thaliana a été mesuré à l’aide de la sonde fluorescente DCFH-DA, en comparant les réponses observées chez le type sauvage et les mutants MCA et MSL, dépourvus de canaux mécanosensibles. Ensuite, l’effet de la surfactine sur les flux ioniques racinaires d’Arabidopsis thaliana a été étudié par conductimétrie.
Les résultats obtenus suggèrent l’implication des canaux ioniques mécanosensibles liés à une perturbation des flux ioniques. Cela se traduit par une réduction de l’induction de ROS par la surfactine chez les mutants MSL et MCA ainsi que des variations de conductivité du milieu extra-racinaire entre les plants sauvages traités et non-traités mais non observées chez les mutants MCA et MSL. Pour déterminer les ions impliqués, des analyses du milieu extra-racinaire par ICP-OES, HPLC ionique et mesure de pH ont été ou vont être menées.