Symbiose rhizobiacées-légumineuses : études synthétiques de sondes moléculaires

par Sara Palmier

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Jean-Marie Beau.

Soutenue en 2002

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    Les légumineuses représentent une famille de plantes capables de fixer l'azote atmosphérique par un processus de symbiose avec des bactéries du sol (Rhizobium). L'initiation de ce processus repose sur un échange de signaux chimiques: des flavonoïdes sécrétés par la plante et les facteurs de nodulation (facteurs Nod) synthétisés par la bactérie. Une enzyme (appelée D. F. E. ) capable d'hydrolyser ces lipo-chitooligosaccharides a été isolée dans les racines de la Luzerne. Afin de mieux comprendre le mécanisme de perception du signal, nous avons donc cherché à synthétiser des mimes non hydrolysables de facteurs de nodulation, en remplaçant l'oxygène interglycosidique par un méthylène. Certaines études suggèrent que les C-glycosides ont des propriétés conformationelles proches de leurs analogues oxygénés, donc probablement des propriétés biologiques similaires. Tout d'abord nous nous sommes intéressés à la synthèse de β-C-glycosides en série hexosamine. La stratégie que nous avons suivie afin de synthétiser ces C-glycosides consiste à condenser une 2-pyridylsulfone dérivée de la N-acétyl glucosamine avec un aldéhyde, via une réaction de samariation réductrice, puis, après oxydation des alcools obtenus, à épimériser la cétone α en cetone β dans des conditions basiques. Cette méthode a également permis de corriger la non-sélectivité des réactions de couplage en série 2-désoxy. Dans un deuxième temps nous nous sommes orientés vers la synthèse du partenaire aldéhydique par le biais notamment de réactions radicalaires (acylation radicalaire, transfert de formyle). De ces deux approches, l'acylation radicalaire decrite par Kim et Coll. S'est révélée plus seduisante, en dépit de ses rendements modestes. Enfin, nous avons aussi mis au point une réaction d'allylation anomérique afin de préparer des sondes biologiques immobilisables sur support solide. Ces outils permettront d'isoler un ou plusieurs récepteur(s) impliqué(s) dans le mécanisme de nodulation.


  • Résumé

    Legumes contitute a family of plants that live in association with specific symbiotic bacteria (genus Rhizobium) which are responsible for atmospheric nitrogen assimilation. This symbiotic process is initiated by the exchange of signal compounds: in response to plant secreted flavonoïds, bacterial nod genes are activated resulting in the biosynthesis and secretion of nodulation factors (Nod Factors). An enzyme called D. F. E, which is responsable for hydrolysis of these lipo-chitooligosaccharids has been isolated from alfalfa roots. In order to understand the mechanism of Nod factors perception, the preparation of new biochemical probes by chemical and chemo-enzymatic syntheses have been considered. One of the tools we are targeting is a Nod factor analog that would be resistant to chitinase-like activity. A C-glycosidic analog in which the central interglycosidic oxygen is replaced by a methylene group may well conform with such desired properties. We thefore proceeded to the synthesis of β C-glycosides. The samarium diiodide promoted reduction of 2-acetamidoglucosyl pyridylsulfone led to the stereoselective synthesis of β C-glucosamine derivatives in good yields, after oxydation and epimerization. This approach applied to 2-deoxy series where the coupling step gives no stereoselectivity, offers also a good selectivity. In attempts to prepare the aldehydic partner we evaluated several approaches including a radical reaction (radical acylation, formyl group transfer reaction). Only the radical acylation described by Kim and Coll. Seemed attractive, in spite of modest yields. Finally, we developped a one-step β-selective glycosylation of N-acetylglucosamine and recombinant chitooligosaccharides in order to prepare biologic probes to isolate one or several receptors implicated in the nodulation mechanism.

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Informations

  • Détails : 244 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.228-233.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2002)262
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