Etude moléculaire et fonctionnelle du rôle des isoprénoïdes cytosoliques (dolichol et stérol) au cours du développement chez Arabidopsis thaliana
Langue Anglais
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Auteur : Jadid, Nurul
Date de soutenance : 02-07-2013

Directeur(s) de thèse : Camara, Bilal - Bouvier, Florence

Président : Hugueney, Philippe
Rapporteur(s) : Beyer, Peter - Saindrenan, Patrick
Membre(s) du jury : Henry, Max

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
 
Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie

Mots-clés libres : Isoprénoïdes, Dolichol phosphate mannose synthase, Complexe enzymatique de déméthylation en 1 C-4 des stérols (SC4DM), ERG28, Méthylène-cycloartanol-4-carboxy-4-méthyl, Transport polaire de l'auxine (PAT)
Mots-clés :
  • Isoprénoïdes
  • Biosynthèse
  • Protéines -- Modifications posttraductionnelles
  • Arabidopsis thaliana - Métabolisme -- Génétique
Résumé : Les isoprénoïdes constituent une vaste famille de constituants cellulaires synthétisés chez la plupart des organismes vivants. Chez les plantes, la biosynthèse des isoprénoïdes est réalisée dans trois compartiments : le plaste, le cytoplasme-réticulum endoplasmique et la mitochondrie. Nous avons orienté nos travaux vers l'étude moléculaire et fonctionnelle du rôle de 2 types d'isoprénoïdes cytosoliques (dolichols et stérols) au cours du développement chez les plantes. Pour mener à bien notre étude, nous avons créé des lignées mutantes « knockdown » via la technique de !'ARN interférence (RNAi) et caractérisé des mutant~d'insertion T-DNAs « knockout » pour les gènes d'intérêt chez Arabidopsis.Dans le premier chapitre, nous montrons que les isoprénoïdes sont impliqués de façon indirecte dans la Nglycosylation de protéines via le Dolichol-P-Mannose (Dol-P-Man) dont la synthèse est catalysée par la dolichol phosphate mannose synthase (DPMS). Nous démontrons que chez les plantes, la DPMS est organisée en un complexe hétéromérique localisé dans le réticulum endoplasmique (RE) qui comprend 3 sous unités DPMS1, DPMS2 et DPMS3 codées par 3 gènes. Seule DPMS1 possède une activité catalytique. Les lignées DPMS 1-RNAi et dpms 1 présentent une hypo N-glycosylation des protéines, une forte chlorose et une inhibition de la croissance racinaire. Ces traits sont associés à une hypersensibilité à l'ammonium et à une induction de la« unfolded protein response »au niveau du RE. L'ensemble de ces données montrent que les gènes DPMS jouent un rôle important dans la N-glycosylation des protéines et le développement des plantes.Dans le deuxième chapitre, nous avons porté notre attention sur le rôle des intermédiaires de biosynthèse des stérols («SBls») dans la régulation du développement des plantes en choisissant comme cible ERG28,une protéine impliquée dans le complexe enzymatique de déméthylation en C-4 des stérols « SC4DM ». Nous montrons que ERG28 est localisée dans le RE et assemble 3 enzymes du complexe« SC4DM », la«sterol 4a-methyl oxidase ». la « 4a-carboxysterol-C3-dehydrogenase/C4-decarboxylase » et la « sterone ketoreductase ». Nous démontrons que la perte de fonction de ERG28 dans les lignées ERG28-RNAi eterg28 se traduit par des phénotypes caractéristiques d'une inhibition du transport polaire de l'auxine« PAT»(différenciation d'inflorescence de type «PIN», perte de dominance apicale, fusion des feuilles et inhibition du développement racinaire ... ). Ces phénotypes sont corrélés à l'accumulation de méthylène-cycloartanol-4-carboxy-4-méthyl (MCCM), un« SBI »qui inhibe de façon spécifique le« PAT». Ces données mettent en évidence un nouveau type d'interaction entre l'auxine et les stérols.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2013STRAJ118
Type de ressource : Thèse