Génomique fonctionnelle du métabolisme du GABA chez Arabidopsis thaliana : contribution à l’étude des réponses au stress salin

par Hugues Renault

Thèse de doctorat en Biologie

Sous la direction de Carole Deleu.

Soutenue en 2009

à Rennes 1 .


  • Résumé

    L’acide γ-aminobutyrique (GABA) est un acide aminé présent dans la plupart des organismes vivants. Cette ubiquité a laissé entendre qu’il pouvait revêtir des fonctions prépondérantes et conservées au sein des organismes. Alors que chez les animaux les fonctions du GABA sont clairement établies, en particulier dans la transduction du signal nerveux, peu de données en contraste sont disponibles sur ses rôles chez les plantes. Il est néanmoins connu que le GABA s’accumule chez les plantes en réponse à une gamme très large de contraintes environnementales suggérant son intervention dans la tolérance aux stress. Dans ce cadre, nous avons choisi d’étudier la contribution du métabolisme du GABA dans la réponse au stress salin en utilisant la plante-modèle Arabidopsis thaliana qui autorise l’adoption d’une démarche de génomique fonctionnelle. Couplant des analyses systématiques du transcriptome à des approches moléculaires, biochimiques, cellulaires et génétiques, nous avons mis en évidence que le métabolisme du GABA était globalement activé en réponse au stress salin et fonctionnellement impliqué dans la tolérance à cette contrainte. En addition d’un rôle métabolique, il est apparu que le GABA était également capable d’altérer le développement de la plante en l’absence de stress en jouant sur la voie de sécrétion. Cette propriété a également été mise en évidence au cours du stress salin et a été rapprochée d’un impact sur l’activité du réticulum endoplasmique révélant des fonctions insoupçonnées et inédites pour le GABA dans l’activité cellulaire.

  • Titre traduit

    Functional genomics of the GABA metabolism in Arabidopsis thaliana : contribution to the study of salt stress responses


  • Résumé

    The γ-aminobutyric acid (GABA) is an amino acid found in almost all living organisms. This ubiquity has led to postulate it could have prominent and conserved functions in organisms. While the functions of GABA in animals are well-documented, especially in nervous signal transduction, little information is available in contrast about its roles in plants. However, GABA is known to accumulate in response to a wide range of environmental constraints suggesting that it could participate to stress tolerance. In this context, we decided to study the involvement of GABA metabolism in salt stress responses using the model-plant Arabidopsis thaliana allowing adoption of a functional genomic approach. Through systematic analysis of the transcriptome coupled to molecular, biochemical, cellular and genetic approaches, we demonstrated that GABA metabolism was overall up-regulated in response to salt stress and was functionally involved in salt tolerance. In addition to a metabolic function, GABA was shown to alter plant development under non-stress conditions by acting on secretory pathway. This property was also observed under salt stress conditions and was linked to an impact on endoplasmic reticulum activity revealing unexpected and fundamental functions for GABA in cellular activity.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (158 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 139-158

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  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2009/148
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