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Peptide activé par protéolyse
s Activer immunité systémique des plantes immunité systémique sans coût de défense constitutive

Par : Ying-LanChen1,2,3

1Départementdes sciences de la biotechnologie et de la bio-industrie, Faculté des sciences biologiques et de la biotechnologie, Université nationale Cheng Kung, Tainan, 701401, Taïwan
2Départementde phytopathologie, Université nationale Chung Hsing, Taichung, 40227, Taïwan
3Programmesur les cultures spécialisées et la métabolomique, Académie de l'économie circulaire, Université nationale Chung-Hsing, Nantou, 540001, Taïwan


Les peptides activés par protéolyse constituent un mécanisme efficace et conservé au cours de l'évolution, grâce auquel les plantes coordonnent leur immunité systémique tout en évitant l'activation constitutive de leurs défenses. L'activation protéolytique des peptides chez la tomate illustre cette stratégie, dans laquelle la protéine 1 liée à la pathogenèse (PR1), un marqueur canonique de défense, fonctionne comme une pro-cytokine qui est conditionnellement transformée par la cystéine peptidase 1 du xylème (XCP1) en peptide mature dérivé du CAP (CAPE), déclenchant ainsi des réponses immunitaires systémiques. Il est important de noter que la production de CAPE est étroitement régulée par l'acide salicylique (SA), les niveaux de Ca²⁺ apoplastiques et le pH, ce qui garantit que l'activation immunitaire ne se produit que dans des contextes physiologiques appropriés.

Parcelles expérimentales placées sur les bancs

Du point de vue des biostimulants, l'amorçage peptidique mobile à longue distance offre un avantage majeur par rapport aux éliciteurs immunitaires conventionnels. Plutôt que d'imposer une expression continue des gènes de défense, le CAPE agit comme un signal systémique à faible dose qui sensibilise les tissus distaux à un stress futur. Cet état d'amorçage renforce la préparation immunitaire tout en évitant les coûts métaboliques et la saturation des signaux associés à une activation défensive soutenue.

La signalisation médiée par CAPE dissocie la compétence immunitaire de la réponse immunitaire constitutive. Cette voie renforce la défense systémique grâce à une rétroaction positive avec SA, sans toutefois induire une mort cellulaire extensive ou une activation irréversible des programmes de défense. Cette architecture régulatrice permet aux plantes de mettre en place une immunité systémique efficace grâce à un contrôle temporel et spatial de l'intensité de la signalisation plutôt qu'à une reprogrammation transcriptionnelle persistante. Ensemble, ces résultats positionnent l'amorçage peptidique à longue distance comme une classe d'action biostimulante mécaniquement distincte, qui renforce la résilience en renforçant les réseaux de signalisation immunitaire endogènes plutôt qu'en les supplantant. En exploitant des modules peptidique-protéase conservés tels que CAPE-XCP1, les biostimulants à base de peptides peuvent fournir une protection immunitaire durable tout en maintenant l'homéostasie physiologique, offrant ainsi une stratégie évolutive pour la protection durable des cultures.

Figure 4 : Pentes du modèle de régression linéaire (y = ax +b où a est la pente et b l'ordonnée à l'origine) décrivant la relation entre la biomasse numérique (y) et les jours (x).
RÉFÉRENCES (cliquez)

Vous trouverez de plus amples informations dans les articles suivants :

doi.org/10.1038/s41467-023-40406-7

doi.org/10.1111/nph.16241

doi.org/10.1105/tpc.114.131185