BMM rapport

Biologie Moléculaire Mégatonnique

Analyse des métagénomes du bois de chêne provenant d’arbres sains et malades.

         Xi  ZHAN,  M1 Viticulture et Environnement[pic 1]

         Ke LYU,  M1  Vins et Champagne

   Université de Reims Champagne - Ardenne[pic 2]

Sommaire

1. Introduction…………………………………………………………………………..1
2. Matériel et méthode…………………………………………………………………..2
3. Résultats et discussion………………………………………………………………..3
4. Conclusion et perspective…………………………………………………………….4
5. Références bibliographiques/sitographie…………………………………………….5
6. Annexe……………………………………………………………………………….6

Introduction

Les decline-maladies sont complexes et deviennent de plus en plus problématiques pour la santé des arbres dans le monde. Le déclin aigu du chêne est une maladie en expansion en Europe et en Amérique du Nord, provoquant le flétrissement et potentiellement la mort des chênes.

Le dépérissement aigu du chêne (en anglais Acute Oak Decline, AOD) se caractérise par des lésions nécrotiques de la tige et des galeries du coléoptère forant l'écorce, Agrilus biguttatus, et représente une menace sérieuse pour le chêne. Bien que de nouvelles espèces bactériennes et de nouvelles galeries d'Agrilus soient associées à des lésions de AOD, le ou les agents en cause sont inconnus. Le pathosystème AOD fournit donc un modèle idéal pour une approche de recherche basée sur les systèmes afin de traiter notre hypothèse selon laquelle les lésions AOD sont causées par un complexe polymicrobien. Nous montrons ici que principalement une dizaine d’espèces micro-organismes appartenant à des bactéries, des eucaryotes, des archaeas et des virus. Ils sont toujours abondantes dans le microbiote de la lésion et possèdent des gènes de virulence utilisés par les phytopathogènes canoniques qui sont exprimés dans les lésions AOD.                              [pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

Le but de cette recherche est d'analyser de manière comparative les communautés microbiennes trouvé dans les chênes en utilisant des métagénomes et de voir en gros quel va être le comportement du microbiome qui est responsable la maladie AOD chez les chênes malades. Des échantillons de terrain ont été prélevés sur des chênes en bonne santé et des arbres souffrant de la maladie du dépérissement aigu du chêne. Donc nous avons choisi 6 échantillons, 3 échantillons sains et 3 échantillons malades, ensuite nous avons étudié les microbiomes et la composition des microbiomes pour savoir le principe pathogène. Nous avons posé des questions: Les bactéries, les archaeas et les virus que nous avons étudié sont responsables de quelle maladie? Qu’est-ce que ça viendra comme fonction?

Matériel et méthodes

Les cadres de ces études que l’on était pris sur le web site https://www.ebi.ac.uk/metagenomics/ correspondent une étude faite entre différents arbres sains et malades. Alors nous avons pris 6 échantillons pour cette analyse, dont 3 correspondant des échantillons sains (ROW1r, ROW1-2, ROW1) et 3 correspondant des échantillons malades (AT2, AT3, AT5). Ensuite un séquençage du métagénome qui a était réalisé. En technique, dans cette expérience nous avons appliqué HiSeq X Ten comme le model et ILLUMINA comme le plate-forme. Nous avons utilisé aussi Excel et Heatmap pour faire les figures.[pic 7]

Résultats et discussion

Pour analyser le sujet, nous avons trié tous les phylums par 3 ou 4 catégories et listé leur pourcentages de composition et nous avons fait les figures ci-dessous. Après nous avons associé nos résultats en compte avec les autres résultats. Voici nos résultats en recherchant les données.

Figure 1 The microbial community composition at the phylum level, and a differential analysis between the diseased trees and healthy trees.

Dans la figure 1, nous pouvons observer évidemment que le Proteobacteria, le Streptophyta et le  Cyanobacteria sont les trois phylums les plus importants chez des échantillons de chênes. Si nous comparons les échantillons, nous pouvons trouver que la quantité de Proteobacteria chez les chênes malades est plus élevée que chez les chênes sains, par contre la quantité de Streptophyta et de Cyanobacteria diminuée.[pic 8]

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