Abstract FR:

Les fonctions de synthèse des opines exprimées dans les cellules de crown gall ou de hairy root, et les fonctions cataboliques portées par les plasmides pathogènes d'agrobacterium sont des fonctions essentielles dans l'interaction entre plasmide, bactérie et plante. Cette thèse apporte des informations nouvelles sur les fonctions cataboliques, et plus précisément sur deux d'entre elles a)dégradation de l'arginine, fonction associée à l'utilisation de la nopaline et de l'octopine: et b) la dégradation des opines de la famille de l'agropine, fonctions cataboliques présentes sur au moins deux types de plasmides pathogènes d'A. Tumefaciens (plasmides Ti), et deux types de plasmides pathogènes d'A. Rhizogènes (plasmides Ri). L'utilisation de l'arginine comme source d'azote est une propriété de toutes les souches étudiées indépendante de la présence du plasmide pathogène. A l'inverse, l'utilisation de l'arginine comme source de carbone est une fonction portée par deux types de plasmides Ti (fonction Arc). L'étude des propriétés trophiques et le dosage d'activités enzymatiques impliquées dans l'utilisation de l'arginine, réalisés avec des souches hébergeant ou non un plasmide Ti. , ont permis la caractérisation des voies dégradation de cette molécule. Dans toutes les souches étudiées, l'arginine est transformée en ornithine par- une activité arginase. En fait, c'est l'utilisation de l'ornithine qui dépend de la présence du plasmide Ti. Ce plasmide détermine la synthèse d'une enzyme comparable à l'ornithine cyclase responsable de la transformation directe de l'ornithine en proline. La présence d'une ornithine cyclase et d'une arginase est caractéristique de l'utilisation de l’arginine par Agrobacterium. Ceci explique que les mutants auxotophes pour la proline porteurs d’un plasmide Ti, puissent utiliser l'octopine ou la nopaline comme source de proline". Les voies de dégradation des opines de la famille de l'agropine ont été étudiées en recherchant la présence d'activités enzymatiques reconnaissant ces opines comme substrats. La première activité détectée est responsable de la lactonisation de la mannopine en agropine. Elle fonctionne dans le sens de la synthèse d'agropine in vitro et in vivo, et bien que sa signification biologique soit inconnue, elle est utilisée pour la synthèse préparative d’agropine. Deux autres activités enzymatiques ont été détectées permettant d’élucider une des voies de dégradation de l'acide mannopinique : ce dernier est transformé en mannose puis en fructose. Aucune autre activité enzymatique reconnaissant une opine comme substrat n’a pu être caractérisée. L'obtention de fragments clonés d'un plasmide Ti a octopine a permis de localiser les fonctions cataboliques et de compléter la carte fonctionnelle de ce plasmide. Les différentes fonctions plasmidiques sont groupées en régions: celles de dégradation, des opines -de la famille de l'agropine recouvrent un cinquième de ce plasmide (soit environ 45kb). Si l'on tient compte des fonctions cataboliques de l’octopine, c’est un quart de la molécule du plasmide Ti qui est dévolue à l'utilisation des opines et de l'arginine. Des fragments du plasmide Ti clonés dans un vecteur à large spectre d’hôte ont été transférés dans d'autres bactéries gram-négatif. L'expression de la mannopine cyclase a été observée in vitro à différents niveaux, dans toutes les bactéries réceptrices (y compris E. Coli) et, l'expression complète des fonctions cataboliques (utilisation des opines comme sources de carbone) a été obtenue dans deux souches de Pseudomonas fluorescens, dont l’une est dite PGPR (Plant Growth Promiting Rhizobacterial).