Étude de la biosynthèse de la cutine chez les bryophytes, un apport à la compréhension de l’évolution des polymères apoplastiques hydrophobes des plantes
Langue Français
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Auteur : Knosp, Samuel
Date de soutenance : 25-02-2022

Directeur(s) de thèse : Renault, Hugues

Président : Schaller, Hubert
Rapporteur(s) : Ingram, Gwyneth - Domergue, Frédéric
Membre(s) du jury : Bakan, Bénédicte

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 : Évolution des plantes, Terrestrialisation, Cutine, Phénylpropanoïdes, Cutine synthase, Péroxydase
Mots-clés :
  • Biosynthèse
  • Polymères végétaux
  • Bryophytes
Résumé : Il y a environ 500 millions d’années, une lignée de plantes aquatiques a commencé à coloniser les espaces terrestres. Cet événement évolutif, appelé terrestrialisation, est à l’origine de l’émergence et de la diversification des plantes terrestres, ainsi que d’une profonde modification des cycles géo-climatiques, et de la diversification des autres règnes du vivant. L’apparition des premières plantes terrestres s’est accompagnée de nombreuses adaptations, parmi lesquelles figurent la capacité à synthétiser des polymères apoplastiques hydrophobes, notamment la cutine, un polymère lipidique qui confère une imperméabilité aux plantes et leur permet de survivre dans un environnement desséchant. L’étude de la biosynthèse de la cutine chez les bryophytes, qui représentent le stade non-vasculaire de l’évolution des plantes terrestres, permet de comprendre comment ces polymères ont pu apparaître et évoluer chez les plantes terrestres. Les travaux présentés ici, menés sur plusieurs familles géniques de la voie des phénylpropanoïdes, démontrent que la synthèse des précurseurs phénoliques des polymères structuraux est apparue chez les premières plantes terrestres et a été conservée au cours des 500 millions d’années d’évolution qui ont suivi. Une étude fonctionnelle de la famille « cutine synthase » (CUS) chez les bryophytes a par ailleurs montré l’origine commune et la conservation d’un mécanisme essentiel de polymérisation de la cutine chez les plantes terrestres. Ce travail a été poursuivi par l’identification d’une voie faisant intervenir des gènes de type péroxydase (PRX) dans la biosynthèse de la cutine de l’espèce bryophyte Physcomitrium patens, cette famille d’enzymes étant en partie responsable de la polymérisation de la lignine, un polymère phénolique des plantes terrestres vasculaires. Ces travaux apportent ainsi de nouvelles informations sur la manière dont la cutine est apparue lors de l’émergence des plantes terrestres, et a contribué au succès de cette transition évolutive majeure. Enfin, ces travaux illustrent et supportent également l’hypothèse d’une origine commune des polymères apoplastiques hydrophobes des plantes, dont les voies de biosynthèse et de polymérisation se sont diversifiées et spécialisées par la suite au cours de l’évolution.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2022STRAJ006
Type de ressource : Thèse