A Peptidoglycan-Remodeling Enzyme Is Critical for Bacteroid Differentiation in Bradyrhizobium spp. During Legume Symbiosis.
2016
Gully, Djamel | Gargani, Daniel | Bonaldi, Katia | Grangeteau, Cédric | Chaintreuil, Clémence | Fardoux, Joël | Nguyen, Phuong | Marchetti, Roberta | Nouwen, Nico | Molinaro, Antonio | Mergaert, Peter | Giraud, Eric | Laboratoire des symbioses tropicales et méditerranéennes (UMR LSTM) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro) | Biologie et Génétique des Interactions Plante-Parasite (UMR BGPI) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro) | Center for Chronobiology, Division of Biological Sciences, ; University of California [San Diego] (UC San Diego) ; University of California (UC)-University of California (UC) | Vin Aliment Microbiologie et Stress (VAlMiS) ; Procédés Alimentaires et Microbiologiques (PAM) ; Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Procédés Alimentaires et Microbiologiques [Dijon] (PAM) ; Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC) | Dipartimento di Scienze Chimiche ; University of Naples Federico II = Università degli studi di Napoli Federico II | Intéractions Plantes-Bactéries (PBI) ; Département Microbiologie (Dpt Microbio) ; Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | ANR-13-BSV7-0013,BugsInACell,Accommodation intracellulaire des bactéries symbiotiques fixatrices d'azote(2013)
International audience
Afficher plus [+] Moins [-]anglais. In response to the presence of compatible rhizobium bacteria, legumes form symbiotic organs called nodules on their roots. These nodules house nitrogen-fixing bacteroids that are a differentiated form of the rhizobium bacteria. In some legumes, the bacteroid differentiation comprises a dramatic cell enlargement, polyploidization, and other morphological changes. Here, we demonstrate that a peptidoglycan-modifying enzyme in Bradyrhizobium strains, a DD-carboxypeptidase that contains a peptidoglycan-binding SPOR domain, is essential for normal bacteroid differentiation in Aeschynomene species. The corresponding mutants formed bacteroids that are malformed and hypertrophied. However, in soybean, a plant that does not induce morphological differentiation of its symbiont, the mutation does not affect the bacteroids. Remarkably, the mutation also leads to necrosis in a large fraction of the Aeschynomene nodules, indicating that a normally formed peptidoglycan layer is essential for avoiding the induction of plant immune responses by the invading bacteria. In addition to exopolysaccharides, capsular polysaccharides, and lipopolysaccharides, whose role during symbiosis is well defined, our work demonstrates an essential role in symbiosis for yet another rhizobial envelope component, the peptidoglycan layer.
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Cette notice bibliographique a été fournie par Institut national de la recherche agronomique
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