Multiplicité et redondance des enzymes du métabolisme de l'amidon dans la lignée verte

Enzymatic multiplicity and redundancy of starch metabolism in the photosynthesis pathway

• Auteur / Autrice : Jean-Philippe Ral
• Direction : Steven Ball
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique microbienne
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycosyltransférases

Polymorphisme enzymatique

Souches transgéniques

Chlamydomonas reinhardtii

Métabolisme

Amidons

Mots clés libres

Ostreococcus tauri

Génome -- Annotation

Amidon-synthétases

Amylopectines

Néoglucogenèse

Résumé

Les ADP-glucose α-1,4 glucane α-4-glucosyltransférases ou amidon-synthétases catalysent le transfert du glucose libre de l'ADP-glucose vers les extrémités non réductrices des chaînes glucaniques en élongation créant ainsi une liaison O-glucosidique de type α-l,4. Une souche mutante au locus STA3 de l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii présente une diminution forte de la quantité d'amidon couplée à une perturbation de la structure de l'amylopectine. Nos travaux font la démonstration que le locus STA3 correspond au gène de structure de l'amidon synthétase soluble III (SSIII). L'étude de l'activité SSIII en culture nycthémérale révèle l'existence de multiples niveaux de régulation le long du cycle. L'étude du mutant sta3 dans ces conditions révèle le rôle palliatif de la GBSSI en culture synchronisée. La mise à disposition concomitante des génomes de C. Reinhardtii mais également d'Ostreococcus tauri, une algue verte unicellulaire de la famille des prasinophyceae, a permis la création d'une première annotation des gènes. Impliqués dans la biosynthèse de l'amidon chez ces deux espèces. Cette approche génomique établit que toute la complexité et la redondance des enzymes du métabolisme de l'amidon sont apparues à la base de la ligne verte chez les végétaux. Chez les plantes et bactéries, les mécanismes d'initiation et de nucléation des grains lors de la synthèse du polysaccharide restent mal définis. Faisant suite à une caractérisation complète de l'amidon produit par O. Tauri, nous avons observé un phénomène original de scission et de fractionnement du grain en deux structures filles. Ce phénomène suggère la transmission d'une matrice polysaccharidique responsable de l'initiation du grain d'amidon.