Etude de la famille multigenique codant pour la phosphoenolpyruvate carboxylase du sorgho; fonctions, structure, regulations et evolution

Study of the multigene family encoding phosphoenolpyruvate carboxylase of sorghum; functions, structure, regulations and evolution

• Auteur / Autrice : Loïc Lepiniec
• Direction : Claude Cretin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La phosphoenolpyruvate carboxylase (pepc, ec 4. 1. 1. 31) catalyse la beta-carboxylation du pep en presence de bicarbonate pour donner de l'oxaloacetate et du phosphate. Les mecanismes moleculaires qui regulent l'activite de cette enzyme dans ses fonctions liees a la photosynthese de type c4 et l'assimilation de l'azote chez le sorgho sont etudies. Les trois genes de la famille multigenique pepc du sorgho ont ete caracterises et sequences. L'expression de ces genes depend de leur role physiologique, du contexte metabolique, de la lumiere et du tissu etudie. Des analyses structurales et fonctionnelles ont permis d'identifier des regions du promoteur impliquees dans cette regulation. La comparaison des regions codantes montre que les trois isoformes de la pepc de sorgho ont des sequences proches et des structures secondaires (putatives) similaires. Ces isoformes ont des proprietes fonctionnelles et de regulation tres proches. Leur activite est regulee par une phosphorylation reversible du residu serine no 8. Par mutagenese dirigee et modifications chimiques de ce residu de la proteine de type-c4, produite dans e. Coli, il est montre que le changement de sensibilite au l-malate induit par la phosphorylation est du a l'introduction d'une charge negative. Dernierement, les comparaisons de sequences et nos etudes phylogenetiques, basees sur des approches de parcimonie et de distance, ne demontrent aucune relation specifique entre la pepc c4 de mais et de sorgho et celles des autres plantes c4 ou cam. L'ensemble de ces resultats suggere que la caracteristique principale qui distingue les differentes isoformes de pepc, du sorgho en particulier et des plantes en general, se situe au niveau de l'expression de leurs genes plus qu'a celui de leurs proprietes de regulation