Caracterisation moleculaire de l'isocitrate deshydrogenase a nad chez nicotiana tabacum et recherche de ses roles physiologiques

Molecular characterization of the nad-dependent isocitrate dehydrogenase in nicitiana tabacum and a search for its physiological roles

• Auteur / Autrice : MURIEL LANCIEN
• Direction : Michael Hodges
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

L'isocitrate deshydrogenase a nad (idh) est une enzyme cle controlant l'activite du cycle de krebs ; elle reste peu caracterisee chez les plantes. A partir d'une banque d'adnc de suspension cellulaire de nicotiana tabacum, trois adnc ont ete isoles, ntidha, ntidhb et ntidhc, qui codent trois sous-unites idh. La complementation des simples mutants idh de levure a montre qu'idhb et idhc peuvent remplacer la fonction d'idh1. La fonction catalytique d'idha a ete demontree grace a la complementation du double mutant idh par une enzyme composee de l'association idha et idhb ou idha et idhc. L'analyse de l'expression aux niveaux proteiques et arnm des differentes sous-unites suggere que l'idh de plante possederait une structure quaternaire conservee avec celle des animaux. L'assimilation de l'ammonium chez les plantes a lieu via le cycle gs/gogat. L'alphacetoglutarate (-kg), substrat de la gogat, est produit par une isocitrate deshydrogenase (i(c)dh). Deux hypotheses concernant l'origine de l'-kg pour la synthese des acides amines ont considere l'icdh a nadp cytosolique et l'idh. L'augmentation des transcrits idh dans les feuilles et les racines, induite par une realimentation en nitrates ou en ammonium de tabacs carences en azote pendant 4 jours, suggere que l'idh peut avoir un tel role. Dans ces organes, en conditions de realimentation nitrique, les niveaux stationnaires des arnm des citrate synthase, aconitase, idh et gs repondent de facon similaire ; tandis que ceux d'icdh1 et de la fumarase ne sont pas affectes. Cette coordination apparente n'a ete montree qu'au niveau des transcrits, puisque certaines activites enzymatiques mesurees n'etaient pas modifiees. Les reponses differentielles entre les racines et les feuilles semblent liees au statut c/n obtenu apres la carence azotee, les cinetiques de reponses apparaissant liees a la capacite d'assimilation des nitrates des organes, signalisee soit par le nitrate ou par un (des) metabolites derives ou associes a ce metabolisme. Une analyse, in silico, de la region promotrice du gene de l'idha a revele des sites de regulations potentielles en reponse aux metabolites c, n, a la lumiere et au rythme circadien. La reduction du contenu en idha chez le tabac a ete obtenue par strategie antisens ; a ce jour, aucun phenotype n'a pu etre associe de maniere definitive en consequence.