Soutenance de thèse de YAO Roseline

Résumé de la thèse

La paroi cellulaire fongique est l'une des structures les plus essentielles et les mieux conservées dans tout le règne fongique. La paroi cellulaire fongique est une structure multicouche composée de polysaccharides et de glycoprotéines qui maintient la forme de la cellule et la protège contre les stress environnementaux. Sa composition et son organisation sont remodelées de manière dynamique grâce à l'action concertée de diverses enzymes actives sur les carbohydrates (CAZymes). Parmi les principaux polysaccharides structurels, la chitine joue un rôle central et peut être remodelée par les chitinases et les chitine désacétylases. En revanche, la contribution des oxydoréductases actives sur la chitine au remodelage de la paroi cellulaire reste peu étudiée. Ces travaux de thèse de doctorat ont porté sur l'étude de deux familles d'oxydoréductases actives sur la chitine et ses oligomères, en utilisant le champignon phytopathogène Ustilago maydis comme modèle. Ainsi, son unique ‘lytic polysaccharide monooxygenase' (LPMO) de la famille des AA10 (appelée UmAA10) et ses deux oligosaccharide oxydases de la famille AA7 (appelées UmAA7A et UmAA7B) ont été étudiées. La caractérisation biochimique de UmAA10 a montré une activité de type LPMO sur la chitine extraite à partir de la paroi cellulaire fongique. Le phénotypage in vivo a montré que UmAA10 fonctionne comme un facteur de virulence, contribuant probablement au remodelage de la paroi fongique pendant l'infection du maïs. Nos résultats indiquent que UmAA10 se lie à la paroi fongique via un nouveau type d'interactions sucre-protéine mis à jour entre les β-glucanes de la paroi et l'extrémité C-terminale désordonnée de sa séquence protéique. Par ailleurs, des analyses de transfert de gènes horizontaux (HGT) indiquent que UmAA10 a été acquise par HGT depuis des bactéries du sol, mettant en lumière son importance fonctionnelle, et que de tels événements de transfert de gènes se sont produits à plusieurs reprises dans le règne fongique. En ce qui concerne les UmAA7, des analyses phylogénétiques ont révélé que leurs séquences divergent considérablement des orthologues précédemment caractérisés, ce qui suggère une possible spécialisation fonctionnelle. Leur caractérisation biochimique et structurale a montré que les UmAA7 agissent comme des chitooligosaccharides (CHOS) oxydases/déshydrogénases. En effet, ces enzymes sont capables d'agir sur des CHOS désacétylés, entrant dans la composition du chitosane (une forme partiellement désacétylée de la chitine). Les comparaisons de structures, associées à des études de docking moléculaire, ont corroboré la caractérisation biochimique. À notre connaissance, il s'agit de la première mise en évidence d'une activité naturelle de type oxydase sur des CHOS désacétylés, révélant une nouvelle spécificité de substrat jusqu'alors inconnue au sein de la classe des carbohydrate oxydases. Les résultats de cette thèse soulignent le rôle potentiel des oxydoréductases dans les processus de remodelage de la paroi cellulaire fongique, ouvrant de nouvelles perspectives dans les divers domaines impliquant les champignons filamenteux et leurs parois, de la santé à l'agriculture en passant par les biotechnologies.