Étude comparative du métabolisme des lipides dans les embryons de lin et de colza producteurs d'acides gras inhabituels ou non : modélisation des systèmes

par Mohamed Koubaa

Thèse de doctorat en Biotechnologie

Sous la direction de Brigitte Thomasset.

Soutenue en 2012

à Compiègne .


  • Résumé

    Deux plantes oléagineuses (le lin et le colza) ont été étudiées dans ce travail. Les plantes de lin ont été obtenues par croisement entre deux variétés parentales différentes. Une seule lignée de lin (198) présentant la teneur en huile et en C18:3 les plus faibles (25 % et 2. 5 %, respectivement), a été choisie dans le but d'identifier l'origine de cette faible production et d'étudier les perturbations métaboliques qui ont eu lieu. Les plantes de colza utilisées, ont été obtenues suite à l'introduction dans le génome d'un ou plusieurs gènes (td, pccase et ks) afin de produire des acides gras méthylés. Cependant, cette production était très faible, ne dépassant pas les 0. 2 % à 15 JAF, et disparaissant à maturité. Une analyse transcriptomique a été réalisée sur les embryons de lin sélectionnés. L'analyse des résultats a permis de proposer des hypothèses sur l'origine de la faible teneur en huile et de la faible production d'acide linolénique dans la lignée 198. En effet, cette faible production est probablement due a une sous-expression du gène codant pour la PDC, alors que la faible teneur en C18:3 dans la lignée 198 est probablement due à un dysfonctionnement de la FAD3. Les modifications génétiques sont souvent accompagnées par des perturbations métaboliques. Ces perturbations peuvent être identifiées par l'analyse des flux métaboliques. Au cours de ce travail, nous avons mis au point toutes les étapes nécessaires à l'obtention des flux métaboliques au niveau des embryons de colza et de lin. Nos résultats montrent que l'intégration des données d'enrichissement sur les sucres modifie les flux finaux.

  • Titre traduit

    Comparative study of lipid metabolism in linseed and rapeseed embryos producing or not unusual fatty acids : modeling systems


  • Résumé

    Two oilseed plants (linseed and rape) were studied in this work. A collection of linseed plants were obtained by crossing two different parent varieties. A single line of linseed (198) presenting the lowest oil and C18:3 contents (25% and 2. 5%, respectively), was chosen. Transgenic rapeseed plants were obtained after introduction of one to three genes (td, pccase, ks) into their génome to promote the synthesis of branched chain fatty acids. However, this production was very low, not exceeding 0. 2 % at 15 DAF, and disappearing at maturity. In both cases, the aim of this study was to identify the reason of these low productions by exploring the metabolic changes that took place. A transcriptomic analysis, using NimbleGen microarrays, was carried out on developing linseed embryos. Our results show that the origin of these low oil content in line 198 would be probably due to an under-expression of the gene encoding the PDC, whereas the low C18:3 in line 198 is probably due to a dysfunction of the FAD3. Transcriptomic results were confirmed by enzyme assays. Genetic changes are often accompanied by metabolic redirections. These redirections can be identified by the analysis of metabolic fluxes in embryos during their development. In this work, we have developed all methodologies (isotopic labeling, selective extractions. . . ) leading to obtaining metabolic fluxes in rapeseed and linseed embryos. Our results show that the integration of enrichment data of sugars modifies fluxes; the flux differences in rapeseed embryos are not significant, while some flux differences in glycolysis and the pentose phosphate pathway, were observed between flax lines.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (284 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 293 réf.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2012 KOU 1995
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