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Rôle des facteurs d’initiation de la traduction 4E dans la résistance des plantes aux potyvirus : de la découverte des résistances naturelles à l’édition des gènes

Par : Contributeur(s) : Type de matériel : TexteTexteLangue : français Détails de publication : 2023. Sujet(s) : Ressources en ligne : Abrégé : Résumé La résistance aux virus est une composante importante de l’amélioration des plantes. La sélection de résistances génétiques aux virus par perte de sensibilité a été sélectionnée chez de nombreuses cultures. Parmi ces résistances, les facteurs d’initiation de la traduction 4E (eIF4E) ont une place prépondérante. Ici, nous retraçons les travaux sur le rôle de ces facteurs dans la résistance, principalement vis-à-vis du genre majeur des Potyvirus, depuis leur caractérisation il y a 20 ans. En empruntant à des modèles végétaux différents, piment, tomate, tabac et arabidopsis, nous présentons les principales caractéristiques de ces résistances. L’apport de diverses approches biotechnologiques visant à étendre ces résistances à des espèces qui en sont naturellement dépourvues a révélé leur complexité, liée à la redondance génique, leur spécificité, et le compromis existant entre résistance et développement de la plante. Finalement, nous montrons comment les nouvelles techniques d’édition du génome permettent de développer des résistances génétiques liées aux facteurs eIF4E en créant des allèles qui imitent les allèles fonctionnels sélectionnés au cours de l’évolution chez de nombreuses plantes à intérêt agronomique, et nous discutons de l’intérêt de ces approches en amélioration des plantes.Abrégé : Resistance to viruses is an important aspect of plant breeding. One way to achieve it is to select genetic resistances based on the susceptibility factors hijacked by the virus to infect the plants. Here, we recount work done on genes encoding translation initiation factors eIF4E, some of the most successful targets for obtaining resistance to potyviruses, starting from their characterization 20 years ago. With examples from different plant species, pepper, tomato, tobacco and arabidopsis, we present the basis of this type of resistances and their characteristics, highlighting the role of gene redundancy among 4E factors, their specificity for the virus and the need for the plant of a trade-off between resistance and development. Finally, we show how the new genome editing techniques could be used in plant breeding to develop eIF4E-based resistances in crops, mimicking the functional alleles that have been selected during evolution in many crops.
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Résumé La résistance aux virus est une composante importante de l’amélioration des plantes. La sélection de résistances génétiques aux virus par perte de sensibilité a été sélectionnée chez de nombreuses cultures. Parmi ces résistances, les facteurs d’initiation de la traduction 4E (eIF4E) ont une place prépondérante. Ici, nous retraçons les travaux sur le rôle de ces facteurs dans la résistance, principalement vis-à-vis du genre majeur des Potyvirus, depuis leur caractérisation il y a 20 ans. En empruntant à des modèles végétaux différents, piment, tomate, tabac et arabidopsis, nous présentons les principales caractéristiques de ces résistances. L’apport de diverses approches biotechnologiques visant à étendre ces résistances à des espèces qui en sont naturellement dépourvues a révélé leur complexité, liée à la redondance génique, leur spécificité, et le compromis existant entre résistance et développement de la plante. Finalement, nous montrons comment les nouvelles techniques d’édition du génome permettent de développer des résistances génétiques liées aux facteurs eIF4E en créant des allèles qui imitent les allèles fonctionnels sélectionnés au cours de l’évolution chez de nombreuses plantes à intérêt agronomique, et nous discutons de l’intérêt de ces approches en amélioration des plantes.

Resistance to viruses is an important aspect of plant breeding. One way to achieve it is to select genetic resistances based on the susceptibility factors hijacked by the virus to infect the plants. Here, we recount work done on genes encoding translation initiation factors eIF4E, some of the most successful targets for obtaining resistance to potyviruses, starting from their characterization 20 years ago. With examples from different plant species, pepper, tomato, tobacco and arabidopsis, we present the basis of this type of resistances and their characteristics, highlighting the role of gene redundancy among 4E factors, their specificity for the virus and the need for the plant of a trade-off between resistance and development. Finally, we show how the new genome editing techniques could be used in plant breeding to develop eIF4E-based resistances in crops, mimicking the functional alleles that have been selected during evolution in many crops.

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