Implication des plastes de racines dans la symbiose mycorhizienne à arbuscules : caractérisation cellulaire et moléculaire

par Zeina Daher

Thèse de doctorat en Biochimie. Biologie moléculaire et cellulaire

Sous la direction de Benoît Schoefs et de Eliane Dumas-Gaudot.

Soutenue en 2009

à Dijon .


  • Résumé

    Malgré l'importance reconnue des plastes non photosynthétiques dans un large éventail de processus métaboliques, l’implication des plastes de racines dans la symbiose mycorhizienne à arbuscules (SMA) reste encore à explorer. Dans les racines de M. Truncatula, nous avons identifié par microscopie électronique, quatre types principaux de plastes dans les cellules corticales avec une prédominance des amyloplastes. Lorsque les cellules corticales sont envahies par le champignon MA, elles présentent une prolifération des plastes « sans membrane interne » et à « membrane interne tubulaire ». Le métabolisme plastidial est impliqué dans la synthèse de mycoradicine, dont l’accumulation a été mesurée dans les racines mycorhizées et s’est avérée concomitante avec l’augmentation du taux d’arbuscules. L’étude du protéome de ces plastes s’est avérée indispensable et nous a permis grâce à la technique de la GeLC-MS/MS d’établir le premier répertoire d’un plastidome de racines. La comparaison qualitative des plastidomes de racines mycorhizées ou non a mis en évidence 29 protéines potentiellement plastidiales détectées induites ou sur-accumulées en réponse à la SMA. Ces protéines participent pour leur grande majorité aux métabolismes des a. G. Et a. A. La stimulation du métabolisme des lipides dans les racines mycorhizées conforte les résultats des observations ultrastructurales : l’existence d’un basculement du métabolisme des hydrates de carbone vers un métabolisme lipidique plus prononcé. Les plastes sont des organites clefs dans le maintien d’une SMA fonctionnelle.

  • Titre traduit

    Root plastids involvement in arbuscular mycorrhizal symbiosis : cellular and molecular characterization


  • Résumé

    Despite the recognized importance of non-photosynthetic plastids in a wide array of plant processes, root plastids involvement in arbuscular mycorrhizal symbiosis (AMS) remains to be explored. Using electronic microscopy, we have clearly identified in cortical cells of M. Truncatula roots four main types of plastids with a predominance of amyloplasts. Whereas AM-colonized cortical cells had a proliferation of plastids without internal membrane and plastids with internal tubular membrane at the expense of amyloplasts. The metabolism of these plastids is involved in the synthesis of mycorradicin that we measure accumulation by HPLC in mycorrhizal roots. The latter accumulation is concomitant with the increase of arbuscules. The study of the root plastid proteome then proved fundamental allowing us using GeLC-MS/MS, to establish the first repertory of a root plastidome. These new candidates might play a role in the sentinel function that plastids may use in plants versus biotic and abiotic stress. The qualitative comparison of non-/mycorrhizal root plastidomes highlighted 29 plastid proteins identified as induced or up-regulated in response to the AMS. These proteins are involved for their great majority in fatty acid and amino acid metabolism. The stimulation of lipid metabolism in mycorrhizal roots confirms the results of our ultrastructural observations for existence of a shift of the metabolism of carbohydrates to a more pronounced lipid metabolism. Plastids are key organelles for maintaining functional AMS.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(137-[46] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 103-137, [400] réf.

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  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TDDIJON/2009/21
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