Etude des régulations traductionnelles en réponse aux stress abiotiques chez Arabidopsis thaliana

par Rodnay Sormani

Thèse de doctorat en Biologie végétale et biotechnologies

Sous la direction de Christophe Robaglia.


  • Résumé

    Les plantes, comme tous les organismes, ont développé de nombreux mécanismes afin de répondre aux stress abiotiques. Nous nous sommes particulièrement intéressés aux mécanismes postranscriptionnels de réponse à ces stress chez Arabidopsis thaliana. En utilisant le cadmium comme modèle de stress abiotique, nous avons étudié les modifications induites sur la machinerie de synthèse protéique et en particulier sur l’accumulation des polysomes et sur leur contenu en ARN messagers. Nous avons observé que des concentrations sublétales de cadmium entraînent l’accumulation de polysomes de haut poids moléculaires. L’analyse de l’activité de synthèse protéique suggère de plus que le cadmium exercerait cet effet à une étape postérieure à l’initiation traductionnelle. Afin de comprendre quels ARNm sont associés à ce changement d’état des polysomes, des hybridations de puces à ADN ont été réalisées avec des sondes issues des polysomes de cellules traitées au cadmium que nous avons comparé avec des sondes issues d’ARN cellulaires totaux. Ces expériences ont permis d’observer des classes de gènes régulés transcriptionnellement, et traductionnellement. Nous avons également identifié une classe de gènes, la plus importante en nombre, qui présente des variations d’accumulation d’ARNm sans que cela soit corrélé avec une variation de leur accumulation dans les polysomes. Ceci suggère l’existence de structures d’accumulation transitoire des ARNm qui ne sont pas recrutés pour la traduction. Par ailleurs, nous nous sommes intéressés aux conséquences de l’inactivation de la voie de signalisation de TOR (target of rapamycin) chez Arabidopsis. Cette voie de signalisation est une de celles contrôlant l’activité de synthèse protéique en fonction de différents stress chez les eucaryotes. L’étude de la protéine TOR a pu être réalisée chez d’autres organismes que les plantes grâce à l’inhibition de son activité kinase par la rapamycine. Cet antibiotique permet la formation d’un complexe inhibiteur TOR- rapamycine- FKBP 12, hors les plantes supérieures sont insensibles à cet antibiotique. Chez A. Thaliana, nous avons mis en évidence que l’insensibilité à la rapamycine est vraisemblablement due au fait que les protéines FKBP végétales ne possèdent pas la capacité de former ce complexe. Cependant, nous avons démontré que ce complexe pouvait être réalisé entre AtTOR, la rapamycine et la protéine FKBP12 issue de la levure. De plus, les plantes exprimant cette protéine hétérologue développent un phénotype de croissance racinaire altérée en présence de rapamycine, nous fournissant ainsi un nouvel outil pour étudier cette voie de régulation.

  • Titre traduit

    Studies of translational regulations in response to abiotic stress in Arabidopsis thaliana


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Informations

  • Détails : 1 vol. (144 f. + annexes)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. : f.125-143

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