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Bellande, Kevin. Étude fonctionnelle d'un récepteur lectine kinase, LecRK-I.9 : un contrôle de la dynamique des parois chez Arabidopsis thaliana

Bellande, Kevin (2018). Étude fonctionnelle d'un récepteur lectine kinase, LecRK-I.9 : un contrôle de la dynamique des parois chez Arabidopsis thaliana.

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Résumé en francais

La paroi donne une enveloppe rigide à la cellule végétale. Elle renferme des polysaccharides (cellulose, hémicelluloses, pectines), des lignines dans certains types cellulaires, des protéines structurales et enzymatiques. La paroi est une structure dynamique: les parois sont modifiées au cours du développement et en réponse aux contraintes environnementales. Les protéines sont des acteurs de cette dynamique en participant à l'assemblage et au remodelage des polysaccharides, à la signalisation cellulaire. La paroi permet notamment aux cellules de résister à la pression de turgescence, force motrice de l'élongation cellulaire: les étapes de relaxation, d'intégration de nouveaux constituants et de consolidation de la paroi doivent être parfaitement coordonnées pour maintenir les structures pariétales. Un système de surveillance et des senseurs du statut de la paroi pourraient assurer cette coordination. Nous sommes intéressés par un récepteur lectine-kinase (LecRK-I.9) d'Arabidopsis thaliana dont le domaine extracellulaire est de type lectine de Légumineuses. Il est un acteur potentiel d'un système de surveillance du statut de la paroi. Les questions posées dans ce travail sont: (i) dans quels processus de développement LecRK-I.9 peut-il être impliqué ? (ii) quelles sont les régulations que ciblent LecRK-I.9 ? (iii) quelle est la nature des ligands de LecRK-I.9 ? L'expression de LecRK-I.9 est prépondérante dans les tissus racinaires et nous avons pu montrer que LecRK-I.9 est impliqué dans les processus d'initiation et d'émergence des racines latérales et adventives pour lesquels des remodelages pariétaux sont nécessaires. Il apparaît comme régulateur négatif de ces processus. En effet, chez les plantes lecrk-I.9, l'expression de gènes codant des peptides pariétaux CEP, régulateurs précoces de l'initiation des racines latérales, est dérégulée, de même pour de nombreuses enzymes travaillant de façon concertée à un relâchement des structures pariétales. Les plantes lecrk-I.9 présentent ainsi des parois modifiées dans leur composition en polysaccharides. Un dommage causé à la paroi a été obtenu par un traitement inhibiteur de la biosynthèse de cellulose. En particulier, des dépôts de lignine ectopique se mettent en place dans les apex racinaires sous le contrôle de l'acide jasmonique (JA) et des espèces réactives de l'oxygène (ROS). Nous avons pu montrer que LecRK-I.9 contrôle les teneurs en JA dans ce processus. De plus, via la régulation JA, LecRK-I.9 contrôle l'expression de gènes codant des protéines et des peptides pariétaux, mais également des protéines de détoxification des ROS. L'ensemble des résultats suggèrent que LecRK-I.9 est un régulateur de la dynamique pariétale avec pour cibles, les teneurs en JA, l'homéostasie des ROS, les enzymes de remodelage des polysaccharides. Le travail s'oriente maintenant vers les conséquences de modifications de la composition pariétale sur la nutrition minérale en fer. En effet, les plantes lecrk-I.9 montrent une forte accumulation de fer pariétal. Enfin, LecRK-I.9 est associé aux brins d'Hecht, en particulier dans les points d'ancrage pariétaux. L'interaction entre domaines lectine et composés pariétaux à l'aide de puces à oligosaccharides pourrait déterminer la participation de LecRK-I.9 à une continuité structurale entre paroi et plasmalemme.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Canut, Hervé
Ecole doctorale:Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (SEVAB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV), UMR 5546
Mots-clés libres :Signalisation cellulaire - Récepteur-kinase - Lectine - Paroi - Remodelage des polysaccharides - JA - ROS - A. thaliana
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :07 Feb 2020 10:43