"Will the blight end the chestnut? The farmers rather guess not. It keeps smouldering at the roots And sending up new shoots Till another parasite Shall come to end the blight."
« Le mildiou tuera-t-il le châtaignier ? » Les fermiers pensent que non. Sans arrêt, des pousses croissent depuis les racines. Les pousses montent vers le ciel jusqu'à ce qu'un autre parasite vienne achever le mildiou. »
At the beginning of the 20th century, the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees, was completely decimated by a fungal infection. Fungi are the most destructive pathogens of plants, including crops of major economic importance. Can you imagine that today, crop losses associated with fungal infection are estimated at billions of dollars per year, worldwide? That represents enough food calories to feed half a billion people. And this leads to severe repercussions, including episodes of famine in developing countries, large reduction of income for farmers and distributors, high prices for consumers and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.
Au début du 20ème siècle, la population des châtaigniers de la côte est des États-Unis, 4 milliards d'arbres, a été totalement décimée par une infection fongique. Les champignons sont les pathogènes les plus destructeurs des plantes, dont des cultures cruciales pour l'économie. Imaginiez-vous qu'aujourd'hui, les récoltes perdues à cause d'infection de champignons sont estimées en milliards de dollars chaque année dans le monde ? Ça représente assez de calories pour nourrir un demi milliard de personnes. Les répercussions sont graves, notamment des famines dans les pays en voie de développement, des diminutions de revenus pour les fermiers et les distributeurs, un prix élevé pour le consommateur, et le risque d'exposition aux mycotoxines, le poison produit par les champignons.
The problems that we face is that the current method used to prevent and treat those dreadful diseases, such as genetic control, exploiting natural sources of resistance, crop rotation or seed treatment, among others, are still limited or ephemeral. They have to be constantly renewed. Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies and for this, research is required to identify biological mechanisms that can be targeted by novel antifungal treatments.
Notre problème est le suivant : les méthodes actuelles utilisées pour prévenir et traiter ces maladies terribles, le contrôle génétique, l'exploitation de sources naturelles de résistance, l'assolement ou le traitement des graines, par exemple, restent limitées ou circonscrites dans le temps. Elles doivent être constamment renouvelées. Nous avons donc un besoin urgent de développer des stratégies plus efficaces. Pour cela, la recherche doit identifier les mécanismes biologiques que pourraient viser des traitements antimycosiques nouveaux.
One feature of fungi is that they cannot move and only grow by extension to form a sophisticated network, the mycelium. In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology, was the first to presume that fungi are guided by signals sent out from the host plant, meaning a plant upon which it can lodge and subsist, so signals act as a lighthouse for fungi to locate, grow toward, reach and finally invade and colonize a plant. He knew that the identification of such signals would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy to block the interaction between the fungus and the plant. However, the lack of an appropriate method at that moment prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.
Une des caractéristiques des champignons est qu'ils ne peuvent pas bouger. Ils grandissent pas extension, pour former un réseau sophistiqué : le mycelium. En 1884, Anton de Bary, le fondateur des pathologies végétales, fut le premier à faire l'hypothèse que les champignons sont guidés par des signaux émis par le végétal hôte, c'est-à-dire une plante sur laquelle il peut être hébergé et subsister. Les signaux agissent comme un phare marin qui permet aux champignons de localiser, une plante, croître dans sa direction, l'atteindre, l'envahir et finalement la coloniser. Il savait qu'en identifiant ces signaux, on gagnerait une grande compréhension utile pour élaborer des stratégies qui empêchent l'interaction entre les champignons et les plantes. Toutefois, le manque de méthode appropriée à cette époque l'a empêché d'identifier ce mécanisme au niveau moléculaire.
Using purification and mutational genomic approaches, as well as a technique allowing the measurement of directed hyphal growth, today I'm glad to tell you that after 130 years, my former team and I could finally identify such plant signals by studying the interaction between a pathogenic fungus called Fusarium oxysporum and one of its host plants, the tomato plant. As well, we could characterize the fungal receptor receiving those signals and part of the underlying reaction occurring within the fungus and leading to its direct growth toward the plant.
À l'aide d'approches génomiques de purification et de mutation, et de techniques qui nous permettent de mesurer la croissance fongique orientée, j'ai le plaisir de vous annoncer, que 130 ans plus tard, avec mon ancienne équipe, nous avons finalement pu identifier de tels signaux en étudiant l'interaction entre un champignon pathogène appelé Fusarium oxysporum, et une de ses plantes hôtes, la tomate. Nous avons aussi pu caractériser le récepteur fongique qui reçoit ces signaux et une partie de la réaction sous-jacente qui a lieu dans le champignon et qui le conduit à orienter sa croissance vers la plante.
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Thank you.
Merci.
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The understanding of such molecular processes offers a panel of potential molecules that can be used to create novel antifungal treatments. And those treatments would disrupt the interaction between the fungus and the plant either by blocking the plant signal or the fungal reception system which receives those signals. Fungal infections have devastated agriculture crops. Moreover, we are now in an era where the demand of crop production is increasing significantly. And this is due to population growth, economic development, climate change and demand for bio fuels. Our understanding of the molecular mechanism of interaction between a fungus and its host plant, such as the tomato plant, potentially represents a major step towards developing more efficient strategy to combat plant fungal diseases and therefore solving of problems that affect people's lives, food security and economic growth.
La compréhension de tels processus moléculaires offre une palette de molécules potentielles utilisables pour créer des traitements antifongiques innovants. Ces traitements vont interrompre l'interaction entre le champignon et la plante soit en bloquant le signal émis par la plante, soit en bloquant le système de réception du champignon concerné. Les infections fongiques ont dévastés nos cultures agricoles. Nous vivons en outre dans une époque où la demande en culture agricole augmente significativement de par la croissance de la population, le développement économique, le changement climatique et la demande en biocarburant. Notre connaissance des mécanismes moléculaires des interactions entre les champignons et leur plante hôte, comme la tomate, pourrait représenter un grand pas vers des stratégies plus efficaces pour combattre les pathologies fongiques des plantes et ainsi, résoudre des problèmes qui touchent la vie des gens, la sécurité alimentaire et la croissance économique.
Thank you.
Merci.
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