Formation des acides gras poly-hydroxylés et incorporation dans la cutine chez Arabidopsis thaliana

Formation of poly-hydroxylated fatty acids and incorporation Arabidopsis thaliana’s cutin

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Pineau
• Direction : Franck Pinot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
• Date : Soutenance le 20/09/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Alain Hehn
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Danièle Reichhart
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Hehn, Bénédicte Bakan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Arabidopsis thaliana

Phylogénie moléculaire

Acides gras insaturés

Polymères végétaux

Mots clés libres

Cutine

Epoxyde hydrolase

Acides gras

Cytochromes P450s

Cutin

Epoxyde hydrolase

Fatty acids

Cytochrome P450s

Résumé

Les plantes sont des organismes sessiles qui ne peuvent fuir des conditions souvent défavorables et doivent par conséquent s’adapter à un environnement hostile pour survivre. La cutine partie intégrante de la cuticule qui joue un rôle de barrière pour la plante est un polymère lipidique constitué principalement d’acides gras en C16 et C18 hydroxylés et époxydés reliés entre eux par des liaisons ester mettant en jeu les fonctions carboxyl et ω-hydroxyl des acides gras. La cutine ne joue pas seulement un rôle de barrière physique mais joue un rôle de réservoir de molécules possédant des propriétés physiologiques fondamentales. Grâce à des approches biochimiques et génétiques, nos travaux ont permis de mettre en évidence AtEH1, une époxyde hydrolase responsable de la formation des diols incorporés dans la cutine d’Arabidopsis thaliana. Ces diols sont décrits dans la littérature comme intervenant dans les interactions plante-pathogène. Nous avons également montré que ces composés ainsi que d’autres dérivés d’acides gras sont perçus par la plante. Nous avons identifié et caractérisé CYP77B1, une époxygénase d’acide gras qui a un rôle potentiel à jouer dans la formation d’acides gras polyhydroxylés incorporés dans la cutine.

Plants are sessile organisms that are not able to escape from difficult environmental conditions and therefore have to adapt to multiple abiotic and biotic stress to survive. Cutin is a part of the cuticle which plays a major role as a barrier for the plant. It’s a lipid polymer composed mainly by hydroxylated and epoxidized C16 and C18 fatty acids linked together by ester links involving the carboxyl and ω-hydroxyl functions of those fatty acids. Cutin plays also a role as a reservoir of molecules with fundamental physiological properties. With biochemical and genetic approaches, we characterized AtEH1, an epoxide hydrolase responsible for the formation of diols incorporated in Arabidopsis thaliana cutin. These diols are described as being involved in plant-pathogen interactions. We also showed that these compounds as well as others fatty acids derivatives are perceived by plants. We have also identified and characterized CYP77B1, an epoxidase that has a potential role in the formation of polyhydroxylated fatty acids incorporated in cutin.