En savoir plus

Notre utilisation de cookies

« Cookies » désigne un ensemble d’informations déposées dans le terminal de l’utilisateur lorsque celui-ci navigue sur un site web. Il s’agit d’un fichier contenant notamment un identifiant sous forme de numéro, le nom du serveur qui l’a déposé et éventuellement une date d’expiration. Grâce aux cookies, des informations sur votre visite, notamment votre langue de prédilection et d'autres paramètres, sont enregistrées sur le site web. Cela peut faciliter votre visite suivante sur ce site et renforcer l'utilité de ce dernier pour vous.

Afin d’améliorer votre expérience, nous utilisons des cookies pour conserver certaines informations de connexion et fournir une navigation sûre, collecter des statistiques en vue d’optimiser les fonctionnalités du site. Afin de voir précisément tous les cookies que nous utilisons, nous vous invitons à télécharger « Ghostery », une extension gratuite pour navigateurs permettant de les détecter et, dans certains cas, de les bloquer.

Ghostery est disponible gratuitement à cette adresse : https://www.ghostery.com/fr/products/

Vous pouvez également consulter le site de la CNIL afin d’apprendre à paramétrer votre navigateur pour contrôler les dépôts de cookies sur votre terminal.

S’agissant des cookies publicitaires déposés par des tiers, vous pouvez également vous connecter au site http://www.youronlinechoices.com/fr/controler-ses-cookies/, proposé par les professionnels de la publicité digitale regroupés au sein de l’association européenne EDAA (European Digital Advertising Alliance). Vous pourrez ainsi refuser ou accepter les cookies utilisés par les adhérents de l'EDAA.

Il est par ailleurs possible de s’opposer à certains cookies tiers directement auprès des éditeurs :

Catégorie de cookie

Moyens de désactivation

Cookies analytiques et de performance

Realytics
Google Analytics
Spoteffects
Optimizely

Cookies de ciblage ou publicitaires

DoubleClick
Mediarithmics

Les différents types de cookies pouvant être utilisés sur nos sites internet sont les suivants :

Cookies obligatoires

Cookies fonctionnels

Cookies sociaux et publicitaires

Ces cookies sont nécessaires au bon fonctionnement du site, ils ne peuvent pas être désactivés. Ils nous sont utiles pour vous fournir une connexion sécuritaire et assurer la disponibilité a minima de notre site internet.

Ces cookies nous permettent d’analyser l’utilisation du site afin de pouvoir en mesurer et en améliorer la performance. Ils nous permettent par exemple de conserver vos informations de connexion et d’afficher de façon plus cohérente les différents modules de notre site.

Ces cookies sont utilisés par des agences de publicité (par exemple Google) et par des réseaux sociaux (par exemple LinkedIn et Facebook) et autorisent notamment le partage des pages sur les réseaux sociaux, la publication de commentaires, la diffusion (sur notre site ou non) de publicités adaptées à vos centres d’intérêt.

Sur nos CMS EZPublish, il s’agit des cookies sessions CAS et PHP et du cookie New Relic pour le monitoring (IP, délais de réponse).

Ces cookies sont supprimés à la fin de la session (déconnexion ou fermeture du navigateur)

Sur nos CMS EZPublish, il s’agit du cookie XiTi pour la mesure d’audience. La société AT Internet est notre sous-traitant et conserve les informations (IP, date et heure de connexion, durée de connexion, pages consultées) 6 mois.

Sur nos CMS EZPublish, il n’y a pas de cookie de ce type.

Pour obtenir plus d’informations concernant les cookies que nous utilisons, vous pouvez vous adresser au Déléguée Informatique et Libertés de l’INRA par email à cil-dpo@inra.fr ou par courrier à :

INRA
24, chemin de Borde Rouge –Auzeville – CS52627
31326 Castanet Tolosan cedex - France

Dernière mise à jour : Mai 2018

Menu Logo Principal

UR 1264 - MYCSA : Mycologie et securite des aliments

MycSA

Mycologie & Sécurité des Aliments
INRA Bordeaux-Aquitaine
BP 81
33883 Villenave d'Ornon Cedex

Un peptide de tique pour lutter contre la fusariose du blé et la présence de mycotoxines dans les récoltes : un espoir pour le biocontrôle.

Les tiques, une source de peptides pour bloquer la production de mycotoxines par Fusarium graminearum
© L Pinson-Gadais et A Cabezas-Cruz
La tique, cet ennemi connu de tous, pourrait être l’allié du blé. Vecteur d'agents pathogènes, notamment ceux responsables de la maladie de Lyme, la tique dispose d'une grande capacité de résistance lui permettant de s'adapter à différents environnements. Les défensines, une famille de peptides antimicrobiens, sont une des composantes majeures de son système immunitaire. Une de ces défensines s’est avérée comme très efficace pour inhiber la croissance de Fusarium graminearum, le principal champignon responsable de la Fusariose, une maladie fongique menaçant la culture des céréales à paille. Cette défensine est aussi capable d’empêcher F. graminearum de produire des mycotoxines, et en particulier du déoxynivalenol dont la toxicité pour l’Homme et les animaux d’élevage n’est plus à démontrer. Ce sont les conclusions de travaux menés par des chercheurs INRAE de MycSA, en collaboration avec l’ANSES et l’Ecole nationale vétérinaire d’Alfort (UMR BIPAR). C’est en combinant deux domaines d’expertise, les tiques d’un côté et le pathogène fongique de l’autre, que les chercheurs ont découvert l’action de cette protéine, qui a donné lieu à un dépôt de brevet. Leurs travaux, parus dans la revue Scientific Report, proposent un outil de biocontrôle prometteur pour lutter contre ce pathogène mondial et protéger les productions céréalières.

Fusarium graminearum est un pathogène fongique majeur qui infecte les cultures céréalières et provoque la fusariose de l’épi. Ce champignon filamenteux produit également des toxines - appelées mycotoxines car produites par un champignon - de la famille des trichothécènes de type B dont le principal représentant est le déoxynivalenol (DON). Le DON est un des contaminants les plus préoccupants des récoltes céréalières et produits dérivés (ANSES, 2011) ; s’accumulant dans les grains au cours de la culture, cette mycotoxine n’est que partiellement éliminée lors de la transformation des denrées alimentaires et des aliments pour animaux.
Ainsi, limiter efficacement les niveaux de contamination des produits céréaliers par le DON nécessite la mise en place de stratégies prophylactiques, en pré-récolte. Bien que des bonnes pratiques agricoles combinant systèmes d’assolement, gestion des résidus de culture et choix variétaux aient été proposées, elles ne sont pas toujours suffisamment efficaces pour prévenir la contamination par F. graminearum et garantir des teneurs en DON compatibles avec les limites réglementaires fixées par l’union européenne (réglement UE 1126/2007). Le développement de solutions innovantes, durables et respectueuses de l'environnement pour réduire les contaminations des céréales par les mycotoxines produites par F. graminearum est un enjeu majeur aussi bien d‘ordre économique pour les filières concernées que d’ordre de santé publique. La définition de biofongicides exploitant la bioactivité de molécules naturelles fait partie de ces solutions innovantes. Dès 2015, l’activité antifongique de défensines présentes chez les tiques a été reportée vis-à-vis de F. graminearum (Tonk et al., 2015). Les défensines sont une famille de peptides cycliques de faible poids moléculaire dont certaines sont des effecteurs majeurs de l’immunité des tiques. Les auteurs précédents ont démontré la capacité remarquable de la défensine DefMt3 de l’espèce Ixodes ricinus à inhiber la germination des spores de F. graminearum et ont suggéré que le domaine fonctionnel γ-core de DEfMt3, nommé TickCore3, serait l’acteur majeur responsable de l’inhibition. Aucune donnée n’était disponible sur la capacité des défensines à interférer avec la production de mycotoxines. Les déterminants structuraux et mécanismes expliquant la bioactivité de DefMt3 et son domaine TickCore3 demandaient à être élucidés, une étape indispensable pour une exploitation optimale du potentiel de ces peptides dans le développement de solutions de biocontrôle.

Résultats :
L’activité antifongique vis-à-vis de F. graminearum de la défensine DefMT3 de l’espèce Ixodes ricinus et de son domaine fonctionnel γ-core (TickCore3) a été précisée. Les concentrations minimales inhibitrices (CMI) associées à ces peptides sont près de 50 fois inférieures à celles associées aux antioxydants naturels couramment étudiés en tant que biomolécules pouvant intégrer la formulation de solutions de biofongicides. De plus, des concentrations de l’ordre du micromolaire de TickCore3 ont conduit à une réduction drastique (plus de 90%) de la production de DON par F. graminearum sans affecter l’accumulation de biomasse fongique, suggérant l’existence de mécanismes spécifiques d’inhibition de la toxinogénèse indépendant de ceux conduisant à l’inhibition de la croissance.
L’analyse des déterminants physicochimiques responsables de la bioactivité a été menée uniquement sur TickCore3 à l’aide de variants du peptide synthetisés chimiquement. La séquence de TickCore3 comprend 14 acides aminés dont trois résidus cystéine (Cys) qui, en conditions oxydantes, sont à l’origine de la formation de ponts disulfure. Pour répondre à l'hypothèse que la formation de cycles dans TickCore3 peut moduler sa bioactivité, des peptides dérivés de TickCore3 ont été synthétisés en alkylant chaque résidu Cys individuellement avec un groupe méthyle, suivi d'un protocole d'oxydation qui a généré des peptides avec des ponts disulfures établis entre Cys5-Cys6, Cys4-Cys6 et Cys4-Cys5. Aucun des variants oxydés de TickcCore3 n’a eu un effet sur la croissance fongique et leur capacité à inhiber la production de DON a été fortement réduite comparée à celle de la forme linéaire. Pour étudier l’influence de la charge cationique, des variants de TickCore3 ont été synthétisés en substituant les acides aminés dits basique (arginine et lysine) par un résidu non chargé, la thréonine. Pour l’ensemble des peptides substitués, l’activité antifongique et la capacité à inhiber la production de mycotoxines ont été réduites, comparées à celles du peptide natif. Cette réduction de capacité à inhiber la production de DON était particulièrement marquée pour le variant du peptide dans lequel les acides aminés lysine en position 13 et 6 étaient substitués, suggérant un rôle important de ces résidus dans l’activité biologique. Ce rôle clef a été appuyé par des approches de modélisation moléculaire de l’interaction entre le peptide et la membrane plasmique de F. graminearum.

En conclusion :
- DefMt3 et TickCore3 possèdent une remarquable activité antifongique et anti-mycotoxine.
- La forme linéaire et la charge cationique sont deux paramètres clefs de l’activité biologique de TickCore3.
- DefMt3 et TickCore3 sont deux peptides solubles dans l’eau et de taille (38 et 14 acides aminés, respectivement) compatible avec une production par voie biotechnologique.
L’ensemble des résultats précédents fait de DefMt3 un excellent candidat pour une solution de biocontrôle
(NB : TickCore3 ne peut prétendre à l’allégation « substance de biocontrôle » car non synthétisé en tant que tel naturellement)
Perspectives :
- Sur le plan scientifique, l’étude mécanistique se poursuit avec la mise en œuvre d’une approche combinant transcriptomique et métabolomique. L’étude est aussi élargie à d’autres espèces qui se retrouvent en association avec F. graminearum sur l’épi afin de vérifier que le peptide n’induit pas de déséquilibre de flore et un effet opposé à celui souhaité. Ses travaux sont réalisés dans le cadre de la thèse de Valentin Leannec-Rialland et le projet AAP MICA TickTox.
- Sur le plan de l’innovation, la demande de l’extension à l’international du brevet B3267FR00 est en cours d’étude. Après diffusion par INRAE Transfert de l’offre technologique associée au brevet, des discussions sont en cours avec plusieurs industriels du secteur de la phytoprotection.

Brevet : B3267FR00 - Dépôt d'une demande Internationale en aôut 2021
Publication : Leannec-Rialland et al., 2021. https://doi.org/10.1038/s41598-021-86904-w