Le glutathion chez Medicago truncatula : étude de la régulation de sa synthèse et identification de gènes cibles lors de la symbiose avec Sinorhizobium meliloti

par Gilles Innocenti

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Pierre Frendo.


  • Résumé

    La symbiose entre Medicago truncatula et Sinorhizobium meliloti conduit à la formation de nodosités racinaires capables de fixer l’azote atmosphérique. Le glutathion (GSH) et l’homoglutathion (hGSH) sont deux molécules antioxydantes qui participent à des fonctions essentielles pour la plante. Au cours de ce travail de thèse, la régulation de l’expression des gènes de synthèse du GSH et de l’hGSH par le monoxyde d’azote (NO) a été analysée, et une étude transcriptomique a été réalisée afin d’identifier des gènes cibles du (h)GSH lors de la symbiose. Deux donneurs chimiques de NO sont capables d’augmenter la quantité d’ARNm correspondant à la γ-glutamylcystéine synthétase et à la glutathion synthétase, mais pas de l’homoglutathion synthétase, suggérant que ces deux thiols pourraient avoir des rôles différents. L’accumulation du GSH a été corrélée à l’expression des gènes, montrant que le NO induit la synthèse du GSH dans les racines de Medicago truncatula. L’étude transcriptomique réalisée a permis d’identifier 181 gènes dont l’expression est modifiée chez des plantes déficientes en (h)GSH au cours de la mise en place de la symbiose, parmi lesquels des gènes liés à la formation des méristèmes, à la transduction du signal et à la défense de la plante. L’analyse du profil d’expression de gènes de défense induits par l’acide salicylique suggère que les mécanismes de défense liés à cette hormone affectent la nodulation des plantes déficientes en (h)GSH. Les résultats obtenus dans cette thèse ouvrent de nouvelles perspectives d’étude sur les multiples rôles du h(GSH) dans les mécanismes de la nodulation, et plus généralement dans les interactions plantes-microorganismes.

  • Titre traduit

    Glutathione in Medicago truncatula : study of its synthesis regulation and identification of target genes during symbiosis with Sinorhizobium meliloti


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Symbiosis between Medicago truncatula and Sinorhizobium meliloti leads to the formation of root nodules able to reduce atmospheric nitrogen. Glutathione (GSH) and its homologue homoglutathione (hGSH) are two antioxidants involved in many essential plant functions. During this PhD work, regulation of GSH and hGSH biosynthesis genes by nitric oxide (NO) was studied and a transcriptomic analysis was carried out in order to identify (h)GSH target genes during the nodulation process. Two chemical NO donors, are able to increase the amount of γ-glutamylcysteine synthetase and glutathione synthetase transcripts, but not homoglutathione synthetase transcripts, suggesting the two thiols could have different roles. GSH accumulation correlated with gene expression, showing NO induces GSH synthesis in Medicago truncatula roots. NO, which has been detected in nitrogen fixative nodules, could therefore be involved in antioxidant defence during symbiosis by the activation of GSH synthesis. Transcriptomic analysis by cDNA-AFLP allowed us to identify 181 genes regulated by (h)GSH depletion during the nodulation process ; amongst them, genes related to meristem development, signal transduction and plant defence. Expression profile analysis of genes induced by salicylic acid suggest defence mechanisms linked to this hormone are impaired in (h)GSH-depleted plants. The results obtained during this work bring us new elements on (h)GSH implication in plant defence regulation and open the way to new studies on the various roles of this molecule in nodulation mechanisms, and more generally in plant-microorganism interactions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (146 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 123-146. Résumé en français

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 08NICE4028
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