Study of two Toll pathway effector genes involved in resilience and resistance to microbial infections in Drosophila melanogaster
Étude de deux gènes effecteurs de la voie Toll impliqués dans la résilience et la résistance aux infections microbiennes chez Drosophila melanogaster
Résumé
The Drosophila systemic immune response against many Gram-positive bacteria and fungi is mediated by theToll pathway. How Toll-regulated effectors actually fulfill this role remains poorly understood as the knownToll-regulated antimicrobial peptide (AMP) genes are active only against filamentous fungi and not Grampositive bacteria or yeasts. This work has focused on the elucidation of the biological function in host defense against microbial infections of two secreted effectors of the Toll pathway, BaramicinA and GNBP-like 3. The genetic analysis of BaraA presented here reveals a role for BaraA in resilience against two specific infections, the Gram-positive bacterium Enterococcus faecalis and the entomopathogenic fungus Metarhizium robertsii. A proteomics analysis relying on 2D-gel electrophoresis revealed that GNBP-like 3 was one of the most induced protein upon a fungal challenge, in keeping with a potential effector function. Here, we have demonstrated a protective function of BaraA against two toxins EnterocinV from E. faecalis and Destruxin A from M. robertsii. It would be interesting to determine whether these toxins are constantly secreted during infection or whether just an initial dose is sufficient to reach a threshold level of damages in BaraA mutants. In contrast, GNBP-like 3 mutants exhibit a clearly increased C. glabrata load during the infection. However, whether GNBP-like 3 functions as a genuine AMP needs to be assessed. This work opens novel research directions and some of the outstanding issues are outlined in the concluding discussion.
La réponse immunitaire systémique de la drosophile contre de nombreuses bactéries et champignons à Grampositif est assurée par la voie Toll. La façon dont les effecteurs régulés par la voie Toll remplissent réellement ce rôle reste mal connue car les gènes des peptides antimicrobiens régulés par cette voie ne sont actifs que contre les champignons filamenteux et non contre les bactéries à Gram-positif ou les levures. Ce travail a porté sur l’élucidation de la fonction biologique dans la défense de l’hôte contre les infections microbiennes de deux effecteurs sécrétés de la voie Toll, BaramicinA et GNBP-like3. L’analyse génétique de BaraA présentée ici révèle un rôle pour BaraA dans la résilience contre deux infections spécifiques, la bactérie à Gram-positif Enterococcus faecalis et le champignon entomopathogène Metarhizium robertsii. Pourtant, une analyse protéomique basée sur l’électrophorèse sur gel bidimensionnel a révélé que GNBP-like 3 était l’une des protéines les plus induites par une infection fongique, en accord avec une fonction effectrice potentielle. Ici, nous avons démontré une fonction protectrice de BaraA contre deux toxines l’EnterocinV de E. faecalis et la Destruxin A de M. robertsii. Il serait intéressant de déterminer si ces toxines sont constamment sécrétées au cours de l’infection ou si une dose initiale est suffisante pour atteindre un seuil de dommages chez les mutants de BaraA. En revanche, les mutants de GNBP-like3 présentent une charge en Candida glabrata nettement accrue au cours de l’infection. Cependant, il faudra déterminer si GNBP-like 3 fonctionne comme un véritable peptide antimicrobien. Ce travail ouvre de nouvelles directions de recherche et certaines des questions en suspens sont évoquées dans la discussion finale.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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