Regulation de l'expression du gene zmfer1 de ferritine de mais en reponse au fer

Regulation of the zmfer1 maize ferritin gene expression in response to iron

• Auteur / Autrice : GIL SAVINO
• Direction : Jean-François Briat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Montpellier, ENSA

Résumé

La ferritine, proteine de stockage du fer, joue un role cle dans le metabolisme en stockant ce metal sous une forme non toxique et bio-utilisable. La relation entre un exces de fer et la synthese des ferritines a ete etablie aussi bien chez les plantes que chez les animaux. Chez le mais, deux genes de ferritines sont actuellement caracterises et notes zmfer1 et zmfer2. Dans cette espece de monocotyledone, deux voies cellulaires sont impliquees dans le controle de la synthese des ferritines en reponse au fer. L'une est dependante de l'acide abscissique (aba), et controle l'expression du ou des genes zmfer2, mais ne concerne pas la regulation du gene zmfer1. La deuxieme voie est independante de l'aba et fait intervenir des mecanismes de regulations redox-dependants. Dans une premiere partie, l'utilisation de plantules, sans racines, de mais et, d'autre part, de cultures de cellules non chlorophylliennes de mais : bms (black mexican sweet) a permis de montrer que les transcrits zmfer1 s'accumulent en reponse a un exces de fer via la reponse de type oxydatif. L'etude de la regulation du gene zmfer1 a ensuite ete approfondie en utilisant un systeme d'expression transitoire d'un gene chimere zmfer1-gus dans les cellules bms de mais. Cette etude a revele que l'expression de ce gene chimere est specifiquement induite par un exces de fer, alors qu'elle a ete inhibee en presence d'un antioxydant. L'expression du gene zmfer1-gus depend donc de la reponse de type oxydatif. Finalement, en utilisant les techniques de northern et le systeme d'expression transitoire du gene zmfer1-gus dans les cellules bms, il a ete montre que les inhibiteurs de proteines phosphatases, acide okadaique (ao) et calyculine a (ca), inhibent specifiquement l'expression du gene zmfer1. Ce resultat suggere qu'une phosphatase ser/thr sensible a ces inhibiteurs est impliquee dans la regulation du gene zmfer1 de ferritine dans les cellules bms de mais. Par ailleurs, parce que l'accumulation, induite par le fer, des transcrits du gene zmfer1 est stimulee par l'inhibiteur de proteines kinases h7, cela suggere qu'une kinase sensible a h7 s'oppose a l'accumulation des arnm du gene zmfer1.