Thèse soutenue

Contrôle du métabolisme lipidique au réticulum endoplasmique par la voie de réponse aux protéines mal repliées
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Auteur / Autrice : Amélie Ducloy
Direction : Jean-Luc Cacas
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie
Date : Soutenance le 06/07/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Jean-Pierre Bourgin (Versailles ; 2010-....)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Loïc Rajjou
Examinateurs / Examinatrices : Yonghua Li-Beisson, Eric Ruelland, Nathalie Leborgne, Mathieu Gayral
Rapporteurs / Rapporteuses : Yonghua Li-Beisson, Eric Ruelland

Résumé

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Chez les eucaryotes, le réticulum endoplasmique (RE) joue un rôle central dans la traduction, la maturation et le repliement de nombreuses protéines sécrétées, si ce n'est toutes. Ce compartiment subcellulaire est également impliqué dans la biosynthèse des lipides (phospholipides, lipides neutres, stérols, sphingolipides et acides gras à très longue chaîne). Chez les animaux et la levure, une voie de signalisation rétrograde RE noyau, appelée voie de réponse aux protéines mal repliées (UPR), coordonne ces deux métabolismes. L'activation de la voie UPR repose sur la relocalisation vers le noyau de facteurs de transcription enchâssés dans la membrane du RE suite à l'accumulation de protéines mal repliées, une situation appelée stress du RE. La réponse transcriptionnelle induite par la voie UPR est cruciale pour la tolérance au stress protéotoxique et la restauration de l'homéostasie du RE. En plus de la régulation transcriptionnelle, la voie UPR est également impliquée dans la dégradation des transcrits associés aux ribosomes. Un stress du RE et/ou une déficience de la voie UPR peut donc conduire à la perturbation de l'homéostasie lipidique et protéique. Chez les plantes, la voie UPR est connue pour réguler la capacité de repliement du RE. Cependant, il reste à déterminer si cette voie de régulation contrôle également le métabolisme lipidique. Cette hypothèse est d'abord abordée dans cette étude par la mise au point des conditions d'induction d'un stress du RE permettant l'activation de la voie UPR et un remodelage des lipides dans des plantules sauvage. Nous avons choisi de travailler dans des conditions de stress chronique du RE et d'étudier la réponse d'acclimatation car nous avons supposé que cela serait le moyen le plus approprié pour induire des modifications du métabolisme des lipides. Pour comprendre le lien entre métabolisme lipidique et voie UPR, l'analyse des profils lipidiques a été réalisée sur des mutants déficients pour les acteurs clés de la voie UPR chez Arabidopsis thaliana. Enfin, l'expression des gènes associés au métabolisme lipidique a été mesurée afin d'identifier de potentiels candidats directement régulés par les acteurs de la voie UPR. Surprenamment, nous avons constaté que la sensibilité au stress du RE et l'intensité d'activation de la voie UPR diffère entre les parties aériennes et les parties racinaires. De plus, nous avons mis en évidence qu'un stress du RE induisait un remodelage tissu-spécifique des lipides. Nous avons ensuite déterminé que la voie UPR pouvait être directement impliquée dans le remodelage de lipides lors d'un stress du RE. Ainsi, plusieurs gènes candidats qui sont de potentielles cibles directes de la voie UPR ont été suggérés.