Quelle est l'origine des toxines mortelles des champignons ?

Publié par Isabelle le 17/05/2022 à 13:00
Source: INRAE
Des champignons mortels bien différents produisent la même toxine, l'amanitine. Toutefois, son origine et sa fabrication sont inconnues. Ainsi, des scientifiques d'INRAE ont collaboré avec l'Institut de Botanique de Kunming, en Chine, pour mieux comprendre les processus moléculaires responsables de la fabrication de cette toxine (Une toxine est une substance toxique pour un ou plusieurs organismes vivants. Le Petit Larousse de...). Ces résultats originaux, publiés dans PNAS, améliorent les connaissances sur le métabolisme (Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et énergétiques...) des toxines fongiques et ouvrent de nouvelles perspectives sur leur rôle écologique.


Quelle est l'origine des toxines mortelles des champignons ?
© Pixabay

Amanite phalloïde, galère marginée et lépiote crêtée: trois champignons forestiers bien différents, mais tous les trois aussi toxiques qu'ils sont beaux !

Bien qu'étant des espèces très différentes, elles produisent tous la même toxine mortelle: l'amanitine. Ce composé serait apparu chez un champignon qui vivait dans les sols forestiers, en compagnie des ancêtres de ces trois espèces. Il aurait transmis les gènes nécessaires à la fabrication de l'amanitine à ses voisins, non pas par voie sexuelle mais par transfert direct de matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est...).


Amanites phalloïdes

Des scientifiques d'INRAE, en collaboration avec l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de Botanique (La botanique est la science consacrée à l'étude des végétaux (du grec...) de Kunming (Yunnan, Chine), ont comparé les génomes de 15 champignons producteurs d'amanitine. Leur but ? Identifier les facteurs génétiques, les gènes, responsables de la fabrication de cette toxine létale.

Les quatre gènes identifiés sont identiques et présents en un seul exemplaire chez les amanites, les lépiotes toxiques et la galère marginée. Cependant les amanites mortelles, comme l'amanite phalloïde, ont ces quatre gènes, mais en dizaines d'exemplaires ! Plus il y a d'exemplaires, plus la toxine produite est abondante, aboutissant à une accumulation très élevée de la toxine.

Mais pourquoi ces champignons fabriquent cette toxine, parfois dans en quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) astronomique ? Il s'agirait d'un mécanisme de défense, pour dissuader la consommation des champignons forestiers par leurs prédateurs, rongeurs et insectes (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large...).

Entre 2010 et 2017, les centres antipoison ont recensé environ 1000 cas d'intoxication (Une intoxication est un ensemble de troubles du fonctionnement de l'organisme dus à...) par an dus à l'ingestion de champignons toxiques. C'est donc un enjeu de santé publique (La santé publique peut être définie de diverses manières. On peut en effet la...) d'en apprendre davantage sur les modes de production de leurs toxines. Reste maintenant à découvrir qui est ce fameux ancêtre à l'origine de l'amanitine.

Note:
La photo d'en-tête montre une amanite tue-mouche (Amanita muscaria), qui ne produit pas la toxine mortelle, l'amanitine, mais des composés psychédéliques d'une autre famille.


Référence:
Luo H, Hallen-Adams HE, Lulï, Y, Sgambelluri RM, Li X, Smith M, Yang ZL, Martin FM (2022) Genes and evolutionary fates of the amanitin biosynthesis pathway in poisonous mushrooms. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A, https://doi.org/10.1073/pnas.2201113119

Centre:
Grand-Est - Nancy

Département:
ECODIV

Contacts:
- FRANCIS MARTIN - UMR INTERACTIONS ARBRES/MICRO-ORGANISMES - francis.martin at inrae.fr
- SERVICE DE PRESSE INRAE - presse at inrae.fr
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