Chez Chlamydomonas reinhardtii, l'approvisionnement en substrat par l'ADP-glucose pyrophosphorylase conditionne à la fois la quantité et la structure de l'amidon

par Nathalie Vandenkoornhuyse

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Steven Ball.

Soutenue en 1996

à Lille 1 .


  • Résumé

    La synthèse d'adp-glucose par l'adp-glucose pyrophosphorylase constitue l'étape limitant de l'édification du grain d'amidon. Trois souches mutantes défectueuses pour cette activité enzymatique ont été isolées chez chlamydomonas reinhardtii. La mutation sta6-1::arg7 conduit à la chute de l'activité de l'adp-glucose pyrophosphorylase sous le seuil de détection en même temps qu'a un effondrement de la quantité d'amidon a 0,1% de la quantité dosée chez la souche sauvage. Les mutations dans le gène sta1 (mutation rx sta1-1 et insertion sta1-2::arg7) aboutissent elles aussi à la défectuosité de l'adp-glucose pyrophosphorylase. Les souches concernées présentent un phénotype beaucoup moins marque. L'activité résiduelle est équivalente a celle de l'enzyme sauvage mesurée in vitro en absence de 3-phosphoglycerate, son activateur allostérique. L'étude des propriétés cinétiques de l'enzyme purifiée chez la souche porteuse de la mutation sta1-1 montre que l'enzyme est insensible à l'activation par le 3-phosphoglycerate ; elle reste cependant inhibée par l'ortho phosphate. Ces caractéristiques expliquent le faible niveau d'accumulation d'amidon, estime à 10% de celui de la souche sauvage. Le clonage de l’ADN complémentaire du gène codant la grande sous-unité a permis de déterminer que les loci sta6 et sta1 correspondent aux gènes codant respectivement la grande et la petite sous-unité de l'adp-glc pyrophosphorylase. En l'absence de la petite sous-unité, le grand reste fonctionnel. Son activité conduit à la synthèse de l'amidon résiduel des souches porteuses des mutations sta1-1 et sta1-2::arg7. Par contre, la petite sous-unité seule semble inactive. L'étude de la structure de ces amidons résiduels montre que l'altération de la synthèse de l'adp-glc se traduit par la disparition de la fraction linéaire (amylose) et par un enrichissement de l'amylopectine en chaines très courtes. La disponibilité en nucléotide-sucre (l'adp-glucose) contrôle donc non seulement la quantité mais également la structure de l'amidon synthétise.

  • Titre traduit

    Control of starch composition and structure through substrate supply in the monocellular alga chlamydomonas reinhardtii


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  • Détails : 1 vol. (247-26 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 226-247

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  • Cote : 50376-1996-33

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