Thèse soutenue

La biogenèse mitochondriale durant la germination d'Arabidopsis thaliana est dépendante de la dynamique mitochondriale et de la mitophagy
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Auteur / Autrice : Gaël Paszkiewicz
Direction : David C. LoganDavid Macherel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire végétale
Date : Soutenance le 16/02/2017
Etablissement(s) : Angers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : 10 - IRHS (Institut de Recherche en horticulture et semences) - UMR1345 IRHS
Jury : Président / Présidente : Hakim Mireau
Rapporteurs / Rapporteuses : Ralf Reski, Philippe Giegé

Résumé

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La dynamique mitochondriale est impliquée dans la maintenance et la fonction des mitochondries. Dans les graines sèches tout les processus cellulaires sont arrêtés du fait de la faible teneur en eau des tissues, et la transition développementale que représente la germination requiert la réactivation de la dynamique cellulaire. Une approche de bio-imagerie sur la plante modèle Arabidopsis a été utilisée afin d’étudier la réactivation des mitochondries nécessaire à la germination. La réactivation bioénergétique des mitochondries, mesurée par la présence du potentiel membranaire, intervient dès le début de l’hydratation des tissus. Cependant les mitochondries restent statiques et la dynamique mitochondriale ne reprend que plus tardivement. La réactivation des mitochondries provoque une réorganisation du chondriome impliquant la biogenèse de membranes et une fusion massive menant à la formation de structures réticulaires et périnucléaires, qui permet le mélange des nucléoïdes d’ADNmt précédemment isolés en unités discrètes. La mitophagie, un indicateur de la qualité mitochondriale, est réactivée de manière concomitante à la dynamique, alors qu’elle est réprimée durant la biogenèse des mitochondries. La fin de la germination coïncide avec la fragmentation du chondriome tubulaire, menant au doublement du nombre de mitochondrie et à une redistribution hétérogène des nucléoïdes dans le chondriome, générant une population de mitochondrie adaptée à la croissance des plantules. Cette thèse met en évidence l’imbrication des processus de dynamique mitochondriale, de biogenèse et de contrôle qualité des mitochondries requis pour la germination et pour la transition vers l’autotrophie.