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Thèse soutenue

Implication du diacyglycérol pyrophosphate et des lipides phosphate phosphatases dans la signalisation de l'acide abscissique chez Arabidopsis thaliana

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Auteur / Autrice : Sophie Paradis
Direction : Emmanuelle Jeannette
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physiologie cellulaire et moléculaire des plantes
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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L’acide abscissique (ABA) est une phytohormone impliquée dans de nombreux processus de développement des plantes. L’ABA s’accumule également en réponse à des stress abiotiques et participe à l’établissement de la résistance à ces stress par la régulation de l’expression de gènes et des mouvements stomatiques. La signalisation cellulaire de l’ABA est très complexe et fait intervenir de nombreux partenaires protéiques et messagers secondaires. En particulier, le rôle des phospholipides a été démontré sur des cellules en suspension d’A. Thaliana. En effet, la forme phosphorylée de l’acide phosphatidique (PA), le diacylglycérol pyrophosphate (DGPP), s’accumule de façon transitoire en réponse à l’ABA et mime les effets de l’ABA sur l’induction de l’expression du gène RAB18. Mon travail de thèse apporte des éléments renforçant l’hypothèse d’un rôle de messager secondaire du DGPP dans la voie de signalisation de l’ABA. Des analyses transcriptomiques ont montré que le DGPP contrôle l’expression de nombreux gènes régulés par l’ABA. De plus, le DGPP mime les effets de l’ABA en induisant l’entrée de Ca2+ dans les cellules et en régulant l’activité de canaux anioniques membranaires. L’utilisation d’inhibiteurs de canaux calciques et anioniques nous a permis de proposer une séquence d’évènements précoces de la signalisation de l’ABA, nécessaires au contrôle de l’expression de gènes, impliquant le Ca2+, le DGPP et les courants anioniques. Afin de préciser le rôle du PA et du DGPP dans la signalisation de l’ABA, l’étude d’enzymes du catabolisme du PA et du DGPP, les Lipide Phosphate Phosphatases (LPP), a été entreprise. Les LPP déphosphorylent le DGPP en PA et le PA en diacylglycérol (DAG). Quatre gènes codent des LPP dans le génome d’A. Thaliana, AtLPP1, 2, 3 et 4. Des mutants d’insertion homozygotes ont été obtenus pour les gènes AtLPP1,2 et 3, et leurs réponses à l’ABA ont été étudiées au cours de tests physiologiques. Seul le mutant knock-out Atlpp2-2 présente un phénotype différent de celui du sauvage lors de l’inhibition de la germination, l’induction artificielle de la sénescence foliaire et l’induction de la fermeture stomatique par l’ABA. En outre, les teneurs en PA et DGPP d’Atlpp2-2 sont plus élevées que celles du sauvage. De plus, des études transcriptomiques ont révélé que la régulation de l’expression génique par l’ABA est perturbée chez Atlpp2-2. Tous ces résultats suggèrent que la protéine AtLPP2 est impliquée dans la signalisation de l’ABA, probablement en régulant les pools des deux messagers secondaires, DGPP et PA.