Differential alteration of plant functions by homologous fungal candidate effectors
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rust fungi are plant pathogens that cause epidemics that threaten the production of important plant species, such as wheat, soy, coffee and poplar. Melampsora larici-populina ( Mlp ) causes the poplar rust and encodes at least 1 184 candidate effectors (CEs), however their functions are poorly known. In this study, we used Arabidopsis plants constitutively expressing CEs of Mlp to discover processes targeted by these fungal proteins. For this purpose, we sequenced the transcriptome and used mass spectrometry to analyse the metabolome of Arabidopsis plants expressing individually one of the 14 selected CEs and of a control line. We found 2 299 deregulated genes across the experiment. Among the down-regulated genes, the KEGG pathways “MAPK signaling pathway” and “Plant-pathogen interaction” were respectively over-represented in six and five of the 14 transgenic lines. Moreover, genes related to hormone response and defense were down-regulated across all transgenic lines are. We further observed that there were 680 metabolites deregulated in at least one CE-expressing transgenic line, with highly unsaturated and phenolic compounds enriched in up-regulated metabolites and peptides enriched among down-regulated metabolites. Interestingly, we found that transgenic lines expressing unrelated CEs had correlated patterns of gene and metabolite deregulation, while expression of CEs belonging to the same family deregulated different genes and metabolites. Taken together, our results indicate that the sequence of effectors and their belonging to families may not be a good predictor of their impact on the plant. Importance Rust fungi are plant pathogens that threaten the production of important crops, including wheat, soy, coffee and poplar. Effectors are used by pathogens to control the host, however in the case of Melampsora larici-populina , the causal agent of the poplar rust, and other rust fungi these proteins are poorly known. We used Arabidopsis plants expressing candidate effectors (CEs) of Mlp to better understand the interaction between this pathogen and its hosts. We found that expression of unrelated CEs led to similar patterns of gene and metabolite deregulation, while transgenic lines expressing CEs belonging to the same family showed different groups of different genes and metabolites deregulated. Thus, our results suggest that functional annotation of effectors based on sequence similarity may be misleading.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».