La semence et la biotine. Decouverte d'une proteine a biotine chez pisum sativum l. , marqueur moleculaire de la maturation des semences et des phases precoces de la germination

par MANUEL DUVAL

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de D. JOB.

Soutenue en 1995

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'etat de vie ralentie caracterise la semence orthodoxe des spermaphytes. Cet etat, induit au cours de la maturation, est leve pendant la germination. La biotine est une molecule necessaire a toute forme de vie. Le mecanisme moleculaire determinant l'etat de vie ralentie est encore inconnu. La biotine peut-elle intervenir dans ce phenomene biologique ? cette these tend a le demontrer. La biotine est decrite comme etant le cofacteur d'enzymes catalysant des reactions de carboxylations. Or, dans les cellules de tous les organes de la plante et a tout moment de son cycle, la biotine libre est en exces par rapport a la biotine liee aux carboxylases. La semence mature est l'unique exception. Deuxieme caracteristique de la semence: elle contient une proteine biotinylee specifique, liant la biotine de maniere covalente. Sa masse moleculaire apparente est de 65 kda, d'ou sa denomination de sbp65 pour seed biotinyl protein (proteine de semence). Depourvue d'activite enzymatique a biotine, sa cinetique d'accumulation au cours de la maturation est concomitante avec l'epuisement de la biotine libre des cellules embryonnaires. Elle est localisee dans le cytoplasme, lieu de synthese de la biotine (baldet, 1993). Tout se passe comme si la sequestration de la biotine par sbp65 de maniere physiologique en fin de maturation chez le pois reproduisait le phenotype du mutant bio1 de l'arabette (shellammer et meinke, 1990). Cette mutation letale correspond a une deficience de synthese de biotine qui entraine une interruption precoce du developpement embryonnaire. Ceci suggere que la regulation du niveau de biotine libre, i. E. Celle disponible pour les carboxylases a biotine indispensables a un metabolisme normal, est un mecanisme de modulation de l'activite metabolique globale. D'ou les observations suivantes: sbp65 est degradee aussitot que le metabolisme reprend au cours de la germination et son gene n'est jamais exprime en dehors de l'embryon en fin de maturation. Sbp65 a son equivalent dans les especes agronomique. Au niveau moleculaire, elle presente deux caracteristiques: elle est tres hydrophile et possede plusieurs motifs repetes, ce qui l'apparente au groupe des proteines lea (late embryogenesis abundant i. E. Abondante en fin d'embryogenese). D'autre part, la structure primaire de sa region biotinylee est radicalement differente de celle de toutes les autres proteines a biotine d'ou son absence d'activite enzymatique


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  • Détails : 168 P.
  • Annexes : 292 REF.

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