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Carpéné, Marie-Anne. Purification et caractérisation de signaux biologiques à l'état de traces

Carpéné, Marie-Anne (2013). Purification et caractérisation de signaux biologiques à l'état de traces.

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Résumé en francais

Sur les sols pauvres en nutriments, les plantes de la famille des légumineuses (soja, luzerne, trèfle, haricot, etc.) peuvent survivre grâce à la symbiose fixatrice d'azote, qu'elles établissent avec des bactéries de la famille des Rhizobiaceae. Un dialogue moléculaire contrôle la mise en place de cette symbiose. En plus des processus permettant l'infection de la plante par son symbiote, il existe différentes voies de régulation négative, dont le contrôle de la prolifération bactérienne. Lors de cette thèse, nous avons caractérisé un signal issu de la plante Medicago sativa (hôte de Sinorhizobium meliloti) qui permet de contenir cette infection. Plus précisément, nous avons déterminé qu'il s'agissait d'une protéine, sensible à la température, très minoritaire dans un extrait aqueux de feuilles. Sa masse moléculaire est comprise entre 20 et 95 kDa, et son Pi est supérieur à 9. Ces caractéristiques permettront de déterminer sa structure après plusieurs étapes de purification. Nous avons également étudié l'effet secondaire de ce signal inducteur génique sur la production et la structure des exopolysaccharides (EPS) de S.meliloti. Nous avons constaté que la production d'EPS augmentait lorsque le signal était perçu par la bactérie, sans modification significative de leur structure. Toutefois, les EPS sont des composés connus pour être impliqués dans la mise en place de la symbiose. Si leur rôle symbiotique est bien connu, leur relation structure/activité reste floue. Nous avons donc étudié ces relations à partir des EPS produits par Rhizobium sullae, qui interagit symbiotiquement avec la légumineuse Hedysarum coronarium (sainfoin). Ce couple symbiotique a été choisi, car il présente un fort intérêt agronomique. En effet, le sainfoin colonise les zones arides et semi-désertiques du pourtour méditerranéen. Nous avons effectué la caractérisation structurale complète (GC-MS, ESI-MS, MS/MS, RMN 1D et 2D) de l'unité répétitive des EPS de R. sullae, ce qui a permis de constater qu'ils étaient composés d'environ 30% de fucose. Ce monosaccharide est très rarement présent dans les EPS de bactéries fixatrices d'azote. Dans le cadre de l'étude des relations structure/activité, nous avons déterminé qu'un tel taux de fucose améliore la mise en place de la symbiose. Nous avons également étudié le rôle des EPS de R. sullae dans la résistance à la sècheresse. Nous avons ainsi observé que les EPS de forte masse molaire (particulièrement visqueux) augmentent la résistance à la sècheresse, mais que la présence de fucose n'avait que peu d'influence.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Poinsot, Véréna
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire des Interactions Moléculaires et Réactivité Chimique et Photochimique (IMRCP), UMR 5623
Mots-clés libres :Symbiose fixatrice d'azote - EPS - Spectrométrie de masse - RMN - Sinorhizobium meliloti - Rhizobium sullae
Sujets :Chimie
Déposé le :03 Sep 2013 16:38