Métabolisme monocarbone chez les végétaux : régulation de la synthèse du tétrahydrofolate au cours du développement et relation avec le métabolisme de la méthionine

par Samuel Jabrin

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Fabrice Rébeillé et de Stéphane Ravanel.

Soutenue en 2004

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les dérivés du tétrahydrofolate (H4F) sont des cofacteurs indispensables aux réactions de transfert d'unités monocarbonées. Le niveau d'expression des enzymes HPPKlDHPS et de DHFRlTS a été analysé pendant la germination et le développement de plantules de pois. Ainsi, tous les tissus et organes sont autonomes pour la synthèse du H4F. Lors de la différentiation tissulaire, le folate est synthétisé préférentiellement dans les feuilles et les tissus en forte division cellulaire. Dans les embryons et les tissus méristématiques, une expression élevée des deux enzymes et de leurs transcrits est corrélée avec la reprise du métabolisme et la synthèse des nucléotides. Dans les feuilles, concentration en folate et activité de synthèse du H4F sont nettement plus élevées que dans les autres tissus matures. Lumière dépendante, cette situation particulière est corrélée avec l'activité photosynthétique et photorespiratoire du tissu. Dans ces tissus, l'accumulation de folate semble liée à son rôle dans la synthèse de méthionine (Met) dans le cytosol. Dans des cellules d'Arabidopsis, une forte activité de synthèse de Met est corrélée avec une concentration de folate élevée, et vice versa Une augmentation de la teneur intracellulaire en folate semble influencer uniquement l'expression de la dernière étape mitochondriale de la synthèse de H4F. A l'inverse, une carence marquée en folate provoque une augmentation de la quantité des enzymes de synthèse du H4F et une modification post-traductionnelle originale de la cystathionine gamma-synthase, première étape de la synthèse de Met. Ces modifications ont probablement pour conséquence d'augmenter à la fois la synthèse de H4F et celle de Met.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    One-carbone metabolism in plants : regulation of tetrahydrofolate synthesis during plant development and in relation to the metabolism of methionine.


  • Résumé

    Tetrahydrofolate (H4F) is a central cofactor for one-carbon transfer reactions in ail living organisms. The expressions of the enzymes HPPKlDHPS and DHFRITS were analyzed in pea organs during development. During seedling development, ail the organs/tissues examined contain H4F coenzymes and express the two enzymes, suggesting that each is autonomous for H4F synthesis. During organ differentiation, folate is synthesized preferentially in highly dividing tissues and photosynthetic leaves. In germinating embryos and meristematic tissues, a high capa city to synthesize and accumulate folate correlates with a general resumption of cell metabolism and a high requirement for nucleotide synthesis. Dependent on light, the particular status in leaves is related to photosynthesis and photorespiration. In green leaves, folate accumulation occurs mainly in the cytosol and seems related to its role in the synthesis of methionine (Met), precursor of the methyl group donor S-adenosylmethionine. The close link between H4F and Met syntheses is confirmed in Arabidopsis cell. Indeed, a strong activity of Met synthesis correlates with a high folate concentration, and vice versa. An increase in the intracellular folate content seems to influence only the expression of the mitochondriallast step in the synthesis of H4F. On the opposite, the marked decrease in folate leads to an increase in the amount of the enzymes involved in the synthesis of H4F, and to an original post-translational modification of cystathionine gamma-synthase, the first enzyme of de novo Met synthesis. The rationale of these modifications is probably to increase simultaneously the syntheses of H4F and Met.

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Informations

  • Détails : VI-191 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 167-183

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0040
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0040/D
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