Investigating Key Metabolic Steps of NAD Synthesis in Arabidopsis thaliana

par Jingfang Hao

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Bertrand Gakière.

Soutenue le 27-11-2017

à l'Université Paris-Saclay (ComUE) , dans le cadre de École doctorale Sciences du végétal : du gène à l'écosystème (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Institut des sciences des plantes de Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....) (laboratoire) , Université Paris-Sud (1970-2019) (établissement opérateur d'inscription) et de Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (Orsay, Essonne) (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Investigation sur les étapes métaboliques de la synthèse NAD chez Arabidopsis thaliana


  • Résumé

    Le développement et le fonctionnement harmonieux des plantes dépendent de cofacteurs comme le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD). Outre ses rôles dans le recyclage redox, le NAD est également impliqué dans les processus de signalisation cellulaire, qui sont des acteurs centraux dans les conditions de stress. Ainsi, le NAD est l'un des principaux déterminants de l'homéostasie de l'énergie des plantes et a un impact important sur la productivité des plantes et la résistance au stress. La L-aspartate oxydase (LASPO) et l'acide nicotinique / nicotinamide mononucléotide adénylyltransférase (N(a)NMNAT) sont deux enzymes importantes dans la biosynthèse du NAD. Par surproduction de ces deux enzymes dans E. coli, nous avons identifié les propriétés biochimiques de ces enzymes. Il ressort que la surexpression de la N(a)MNAT stimule la croissance des plantes en activant les métabolismes photosynthétiques et respiratoires, sans pour autant augmenter les teneurs en NAD. La surproduction de la LASPO augmente la teneur en NAD des plantes, laquelle est corrélée à une augmentation significative de la production de biomasse foliaire et des rendements en graines, et l’inverse est observé lorsque les teneurs en NAD diminuent. La modification des teneurs en NAD affecte les fonctions photosynthétiques et respiratoires, et l’expression de quelques gènes qui pourraient participer au contrôle de la croissance des plantes semble régulée par les histones déacétylases NAD-dépendantes.


  • Résumé

    The development and smooth functioning of plants depends on co-factors such as nicotinamide adenine dinucleotide (NAD). In addition to its roles in redox recycling, NAD is also involved in cell signaling processes, which are central actors in stress conditions. Thus, NAD is one of the main determinants of plant energy homeostasis and has a significant impact on plant productivity and stress resistance. L-aspartate oxidase (LASPO) and nicotinic acid / nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase (N (a) NMNAT) are two important enzymes in the biosynthesis of NAD. By overproducing these enzymes in E. coli, we have identified the biochemical properties of these enzymes. Overexpression of N(a)MNAT stimulates plant growth by activating photosynthetic and respiratory metabolisms, without increasing NAD levels. Overproduction of LASPO enhances NAD content in plants, which is correlated with a significant increase in foliar biomass production and seed yields, and the reverse is observed when NAD levels decrease. Changes in NAD levels affect photosynthetic and respiratory functions, and the expression of a few genes that may be involved in plant growth control appears to be regulated by NAD-dependent histones deacetylases.


Le texte intégral de cette thèse n'est pas accessible en ligne.
Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paris-Saclay. DiBISO. Bibliothèque électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.