Relations entre cycle cellulaire et division des plastes : caractérisation des gènes AtSulA, AtCDT1a/b et ATXR5/6

par Cécile Raynaud

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Biologie végétale

Sous la direction de Catherine Bergounioux.

Soutenue en 2005

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les plastes sont des organites indispensables à la survie des cellules végétales. Ils dérivent d'un évènement d'endosymbiose entre une cellule hôte et une bactérie, sans doute proche des cyanobactéries actuelles. De ce fait, les cellules ne les synthétisent pas de novo : ils se multiplient par fission binaire, grâce à un échaffaudage protéique complexe appelé anneau de division des plastes. A chaque mitose, le nombre de plastes est divisé par deux. De plus, il existe dans les cellules de parenchyme, une corrélation nette entre la taille et la ploidie de la cellule, et le nombre de plastes qu'elle contient. Il paraît donc vraisemblable qu'il existe un couplage entre la division des plastes et prolifération cellulaire d'une part, et division des plastes et endoréplication d'autre part. Au cours de ma thèse, j'ai cherché à vérifier cette hypothèse par une approche gène candidat chez Arabidopsis. Nous avons combiné deux approches : la recherche d'homologues de régulateurs de la division bactérienne dans le génome d'Arabidopsis, et l'étude de gènes déjà connus pour réguler le cycle cellulaire et présentant des signaux d'adressage aux plastes. La première approche nous a permis d'identifier une nouvelle protéine participant à la division des plastes. La seconde nous a permis d'aboutir à la conclusion qu'il existe bien un couplage entre division des plastes et cycle cellulaire, et qu'il se situe au moment de l'initiation de la réplication de l'ADN nucléaire, ce qui permet d'expliquer à la fois le maintien du nombre de plastes dans des cellules en prolifération, et l'augmentation du nombre de plastes au cours de l'endoréplication.

  • Titre traduit

    Coordinating the cell cycle and plastid division : caracterisation of AtSulA, AtCDT1a/b and ATXR5/6


  • Résumé

    Plastids are indispensable to plant cell survival because a large number of metabolic pathways take place in them. These organelles originated from an endosymbiosis between a host cell and a cyanobacteria. Therefore, plants do not synthetise plastids de novo : they proliferate by binary fission. The mechanism of plastid division is closely related to that of bacterial cell division but its regulation is poorly understood. Mitosis results in a two-fold decrease in plastid number. Moreover, plastid number in mesophyll cells correlates with cell size and cell ploidy. Plastid division and cell cycle are thus likely to be coordinated. To investigate this, and to analyse the underlying molecular mechanism, we caracterised the function of three Arabidopsis genes. The first was chosen on the basis of its sequence similarity with a bacterial cell division inhibitor. The others were analysed because they are known to play a role in cell cycle regulation, and harbour plastid targeting sequences. The first approach allowed us to identify a new plastid division protein. The second led us to the conclusion that cell cycle and plastid division are indeed coordinated, and that the link between the two processes could occur at the G1/S transition. This hypothesis accounts both for the maintain of plastid number in proliferating cells, and for the increase in plastid number in endoreduplicating cells.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (232 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 182-201

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  • Cote : 0g ORSAY(2005)87

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2005PA112087
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