Implication des complexes kinases SnRK1 ("SNF1-Related Kinase 1", AKIN) dans la signalisation par les sucres et la régulation du métabolisme chez Arabidopsis thaliana

par Mathieu Jossier

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Martine Thomas.


  • Résumé

    Les kinases SNF1/AMPK/SnRK1 appartiennent à une famille de sérine/thréonine kinases remarquablement conservées au cours de l’évolution. Elles agissent comme des senseurs de métabolites afin de constamment adapter le métabolisme de l’organisme en fonction des ressources énergétiques. Chez la levure S. Cerevisiae, le complexe kinase SNF1 est un élément central de la réponse à une carence en glucose. L’AMPK, homologue de SNF1 chez les mammifères, joue un rôle central dans la régulation de l’homéostasie énergétique. En comparaison à la levure et aux mammifères, peu de données sont disponibles sur les complexes kinase SnRK1 de plantes. L’étude de ces kinases reste difficile de part leur implication dans de nombreuses fonctions et mécanismes moléculaires. Afin de préciser les rôles des deux kinases AKINa1 et AKINa2 de type SnRK1 chez A. Thaliana, des plantes transgéniques surexprimant l’ARNm de ces deux kinases ont été produites. L’analyse des lignées 35S:AKINa1 par des approches génétiques, biochimiques, physiologiques et moléculaires ont permis d’impliquer AKINa1 dans différentes voies de signalisation par les sucres et les hormones (ABA). De fortes modifications des teneurs en amidon, en sucres solubles ont été observées dans les lignées 35S:AKINa1. Ces plantes présentent également des modifications de l’activité d’enzymes essentielles comme la nitrate réductase ou l’AGPase ainsi que la dérégulation de l’expression de plusieurs gènes confirmant le rôle central des kinases SnRK1 dans la régulation du métabolisme. Des analyses préliminaires des lignées 35S:AKINa2 ont suggéré un rôle spécifique de de la kinase AKINa2 en réponse à un stress osmotique.

  • Titre traduit

    Implication of SnRK1 kinases complex (« SNF1-Related Kinase 1 », AKIN) in sugar signalisation and metabolism regulation in Arabidopsis thaliana


  • Résumé

    The SNF1/AMPK/SnRK1 kinase is a subfamily of serine/threonine kinases highly conserved throughout evolution. They act as metabolite sensors to constantly adapt the metabolism to the level of energy. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, the SNF1 kinase complex is a central component of the regulatory response to glucose starvation. The AMPK, the mammalian homologue of SNF1, plays a central role in the regulation of energy homeostatis at the cellular as well as the whole body levels. Compared to yeast or mammals, little is known about the SnRK1 complex in plant. Studying these kinases remains difficult because of their implication in multiple functions and molecular mechanisms. In order to precise the function of the two SnRK1 kinases AKINa1 and AKINa2 in Arabidopsis thaliana, transgenic plants overexpressing AKINa1 and AKINa2 have been produced. Genetic, biochemical, physiological and molecular analyses of these plants reveal that AKINa1 is implicated in different sugar and ABA signaling pathways. Strong modifications in starch and solubles sugars as well as in anthocyanins content were observed in the 35S:AKINa1 transgenic lines. They also present modifications of the activity of essential enzymes such as nitrate reductase or ADP-glucose pyrophosphorylase and of the expression of several genes regulated by sugars, confirming the central role of SnRK1 kinases in the regulation of metabolism. A preliminary analysis of 35S:AKINa2 transgenic lines suggests a specific implication of AKINa2 in the response to osmotic stress.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (168 f.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 114-135

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)254
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