Biologie
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Oligosaccharines

Des oligosaccharides végétaux constituent des signaux de défense des plantes contre les attaques de pathogènes.

Lors d'une infection par un champignon pathogène, la plante synthétise les enzymes β-glucanases et chitinases, qui catalysent l'hydrolyse partielle de la paroi du pathogène. Cette hydrolyse libère des oligosaccharides qui induisent à leur tour une réponse de défense de la plante, et en particulier la production de phytoalexines qui sont des substances antimicrobiennes. Les oligosaccharides actifs sont appelés oligosaccharines. Les oligosaccharines sont les éliciteurs de la réponse défensive des plantes.

La première oligosaccharine connue a été isolée d'un champignon pathogène du soja, Phytophtora sojae. C'est un heptasaccharide formé de résidus glucosyles liés en β (1 3) et β (1 6).

Complément

Cette oligosaccharine est libérée par l'action d'enzymes spécifiques, les β-glucanases produites par la plante, sur la paroi du champignon pathogène.

Des oligosaccharines influencent également la croissance des végétaux.

De plus, des hydrolases secrétées par le champignon pathogène provoquent également la libération d'oligosaccharines à partir des éléments de structure de la paroi du végétal lui-même : pectines et hémicelluloses. Ces oligosaccharines jouent le même rôle de signaux de défense que l'heptasaccharide décrit ci-dessus, mais montrent également des effets sur la croissance et le développement des plantes, effets qui sont souvent opposés (antagonistes) à ceux des hormones de croissance comme l'auxine.

Une oligosaccharine particulièrement bien étudiée dans ce contexte est le nonasaccharide XXFG, dont l'effet inhibiteur sur la croissance est décelable à la concentration de 10-9 mol.L-1. Le rôle biologique de cette molécule semble lié d'une part à sa conformation, et d'autre part à la présence d'un résidu α-L-fucosyle terminal dont l'élimination ou la méthylation conduit à la perte de l'activité.

Complément

Cette oligosaccharine est libérée par l'action d'enzymes spécifiques, les cellulases [β-(1 4)-glucanases] d'un champignon pathogène, sur les xyloglucanes de la paroi végétale de l'hôte. Son effet inhibiteur sur la croissance végétale semble étroitement lié à la présence d'un résidu α-L-fucosyle (encerclé en haut à droite) à son extrémité non réductrice.

La très faible concentration efficace du XXFG, et le fait qu'il ne pénètre pas dans les cellules sur lesquelles il agit, suggèrent l'existence de récepteurs spécifiques au niveau des membranes plasmiques des cellules cibles. La signalisation par les oligosaccharines illustre particulièrement bien l'importance de la position des résidus et des conformations des oligosaccharides dans la reconnaissance des molécules.

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