The gray mold fungus Botrytis cinerea is a necrotrophic pathogen able to infect hundreds of host plants, including high-value crops such as grapevine, strawberry and tomato. In order to decipher its infectious strategy, a library of 2,144 mutants was generated by random insertional mutagenesis using Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation (ATMT). Twelve mutants exhibiting total loss of virulence toward different host plants were chosen for detailed analyses. Their molecular characterization revealed a single T-DNA insertion in different loci. Using a proteomics approach, the secretome of four of these strains was compared to that of the parental strain and a common profile of reduced lytic enzymes was recorded. Significant variations in this profile, notably deficiencies in the secretion of proteases and hemicellulases, were observed and validated by biochemical tests. They were also a hallmark of the remaining eight non-pathogenic strains, suggesting the importance of these secreted proteins in the infection process. In the twelve non-pathogenic mutants, the differentiation of infection cushions was also impaired, suggesting a link between the penetration structures and the secretion of proteins involved in the virulence of the pathogen.

Au cours des dernières années, de nombreuses études ont porté sur les relations entre le microbiote intestinal et l'obésité. Des groupes bactériens ont été incriminés et des hypothèses proposées mais les mécanismes liant microbiote et obésité restent en grande partie inconnus. Le microbiote intestinal est constitué de plusieurs centaines d’espèces et est spécifique de chaque individu. Récemment, il a été révélé l’implication potentielle de ce microbiote dans le développement de l’obésité. Lors d’une étude précédente, notre équipe a ainsi montré que les souris sans germes (dites « axéniques ») sont résistantes à l’obésité et aux désordres métaboliques induits par un régime hypercalorique (Roy et al. 2012). Par ailleurs, nous avons observé que certaines souris conventionnelles soumises à un tel régime développent une obésité et une insulinorésistance importantes (phénotype dit répondeur) tandis que d'autres restent minces et tolérantes au glucose (phénotype dit non répondeur) indépendamment de la quantité de nourriture consommée. Les mécanismes expliquant cette hétérogénéité de phénotype sont actuellement peu connus. Ce projet de thèse vise donc à élucider les mécanismes liant le microbiote intestinal au développement de l'obésité et des désordres associés en partant du principe que l'hétérogénéité (en termes de composition et de fonctions) du microbiote intestinal, spécifique de chaque individu (aussi bien chez l'homme que chez le rongeur), joue un rôle dans ces réponses différentes à un même régime hypercalorique. Pour ce faire, des souris conventionnelles ont reçu un régime contrôle ou un régime hyperlipidique pendant 12 semaines. A l’issu de ce régime, des souris ont été sélectionnées en tant que répondeuses ou non-répondeuses Une approche par métagénomique à partir d’échantillons fécaux prélevés avant et après régime hyperlipidique et issus des souris répondeuses et non-répondeuses ont été analysés. Les profils de microbiotes avant et après régime hyperlipidique ont été comparés afin de déterminer les effets de ce régime sur le microbiote intestinal. De plus, le profil du microbiote des souris répondeuses a été comparé à celui des souris non-répondeuses afin de détecter des espèces bactériennes, des gènes ou des voies métaboliques sous- ou sur-représentés dans les deux phénotypes. Par ailleurs, des échantillons de fèces, d’urine et de plasma prélevés avant et après le régime hyperlipidique ont été analysés par métabolomique et nous avons ainsi analysé les fluctuations métaboliques induites par l’effet du régime. L’ensemble de ces travaux a eu pour but d’identifier s’il existe un microbiote de prédisposition au développement ou à la résistance du développement d’une obésité induite. Au cours de ce projet de thèse nous avons utilisé l’approche de métagénomique à partir d’échantillon fécaux afin d’identifier les profils du microbiote intestinal des souris NR et des souris R avant et après régime hyperlipidique en vue de mesurer l’impact de ce type de régime sur le microbiote, et surtout de détecter les espèces bactériennes, les gènes ou les voies métaboliques potentiellement sous- ou sur-représentés dans les deux phénotypes. D’autre part, l’approche de métabolomique a été utilisée sur des échantillons d’urine, de fèces et de plasma avant et après régime afin de visualiser les fluctuations métaboliques induites par l’effet du régime d’une part et d’identifier les métabolites (biomarqueurs) associés à chacun des phénotypes d’autre part.

Phytopathogenic fungi frequently contain dispensable chromosomes, some of which contribute to host range or pathogenicity. In Leptosphaeria maculans, the stem canker agent of oilseed rape (Brassica napus), the minichromosome was previously suggested to be dispensable, without evidence for any role in pathogenicity. Using genetic and genomic approaches, we investigated the inheritance and molecular determinant of an L. maculans-Brassica rapa incompatible interaction. Single gene control of the resistance was found, while all markers located on the L. maculans minichromosome, absent in the virulent parental isolate, co-segregated with the avirulent phenotype. Only one candidate avirulence gene was identified on the minichromosome, validated by complementation experiments and termed AvrLm11. The minichromosome was frequently lost following meiosis, but the frequency of isolates lacking it remained stable in field populations sampled at a 10-yr time interval, despite a yearly sexual stage in the L. maculans life cycle. This work led to the cloning of a new 'lost in the middle of nowhere' avirulence gene of L. maculans, interacting with a B. rapa resistance gene termed Rlm11 and introgressed into B. napus. It demonstrated the dispensability of the L. maculans minichromosome and suggested that its loss generates a fitness deficit.

Fungi are of primary ecological, biotechnological and economic importance. Many fundamental biological processes that are shared by animals and fungi are studied in fungi due to their experimental tractability. Many fungi are pathogens or mutualists and are model systems to analyse effector genes and their mechanisms of diversification. In this study, we report the genome sequence of the phytopathogenic ascomycete Leptosphaeria maculans and characterize its repertoire of protein effectors. The L. maculans genome has an unusual bipartite structure with alternating distinct guanine and cytosine-equilibrated and adenine and thymine (AT)-rich blocks of homogenous nucleotide composition. The AT-rich blocks comprise one-third of the genome and contain effector genes and families of transposable elements, both of which are affected by repeat-induced point mutation, a fungal-specific genome defence mechanism. This genomic environment for effectors promotes rapid sequence diversification and underpins the evolutionary potential of the fungus to adapt rapidly to novel host-derived constraints.

BACKGROUND:Micro-and minisatellites are among the most powerful genetic markers known to date. They have been used as tools for a large number of applications ranging from gene mapping to phylogenetic studies and isolate typing. However, identifying micro-and minisatellite markers on large sequence data sets is often a laborious process.RESULTS:FONZIE was designed to successively 1) perform a search for markers via the external software Tandem Repeat Finder, 2) exclude user-defined specific genomic regions, 3) screen for the size and the percent matches of each relevant marker found by Tandem Repeat Finder, 4) evaluate marker specificity (i.e., occurrence of the marker as a single copy in the genome) using BLAST2.0, 5) design minisatellite primer pairs via the external software Primer3, and 6) check the specificity of each final PCR product by BLAST. A final file returns to users all the results required to amplify markers. A biological validation of the approach was performed using the whole genome sequence of the phytopathogenic fungus Leptosphaeria maculans, showing that more than 90% of the minisatellite primer pairs generated by the pipeline amplified a PCR product, 44.8% of which showed agarose-gel resolvable polymorphism between isolates. Segregation analyses confirmed that the polymorphic minisatellites corresponded to single-locus markers.CONCLUSION:FONZIE is a stand-alone and user-friendly application developed to minimize tedious manual operations, reduce errors, and speed up the search for efficient minisatellite and microsatellite markers departing from whole-genome sequence data. This pipeline facilitates the integration of data and provides a set of specific primer sequences for PCR amplification of single-locus markers. FONZIE is freely downloadable at: http://www.versailles-grignon.inra.fr/bioger/equipes/leptosphaeria_maculans/outils_d_analyses/fonzie.