Rôle des phosphatidylinositol 4-kinases dans la réponse aux basses températures et dans la signalisation de l'acide salicylique chez Arabidopsis thaliana

par Elise Delage

Thèse de doctorat en Complexité du Vivant

Sous la direction de Eric Ruelland.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    Les phosphatidylinositol-4-kinases (PI4K) phosphorylent le phosphatidylinositol en phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P), précurseur du phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PI(4,5)P2). Le PI4P et le PI(4,5)P2 sont impliqués dans de nombreux processus cellulaires pour lesquels les PI4K représentent un potentiel point clé de régulation. En hydrolysant le PI(4,5)P2 et/ou le PI4P, les phospholipases C (PI-PLC) produisent du diacylglycérol qui est phosphorylé en acide phosphatidique, un second messager. La voie PI-PLC est rapidemment activée lors d'un choc froid, et nous avons cherché à identifier les PI4K qui interviennent en amont. Douze PI4K, divisées en PI4K de type II (AtPI4KIIγ1-8) et PI4K de type III (AtPI4KIIIα1-2, β1-2), ont été prédites chez Arabidopsis thaliana. Par une approche pharmacologique sur suspensions cellulaires, nous avons montré que les PI4KIII alimentent en substrat la PI-PLC. Une rapide augmentation de l'activité PI4K lors du choc froid a de plus été observée. De façon intéressante, une réduction significative de l'activité PI-PLC a été mesurée dans des plantules pi4kIIIβ1β2 (double mutation insertionnelle). Ceci montre qu'AtPI4KIIIβ1 et AtPI4KIIIβ2 contribuent à alimenter la PI-PLC activée au froid. Cependant, AtPI4KIIIα1 semble également impliquée dans ce processus. Par ailleurs, l'étude transcriptomique du mutant pi4kIIIβ1β2 a révélé l'expression constitutive de gènes connus pour être induits par l'acide salicylique (SA). Le lien entre le SA et les PI4KIIIβ a donc été étudié. Une forte accumulation de SA a été observée dans pi4kIIIβ1β2 et ce mutant s'est avéré plus résistant à l'infection par Pseudomonas syringae.

  • Titre traduit

    Role of Phosphatidylinositol-4-kinases in cold response and salicylic acid signaling in Arabidopsis thaliana


  • Résumé

    Phosphatidylinositol-4-kinases (PI4Ks) phosphorylate phosphophatidylinositol into phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P), the precursor of phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate (PI(4,5)P2). PI4P and PI(4,5)P2 are involved in numerous cellular processes, for which PI4K represent a potential key regulation point. By hydrolysing PI(4,5)P2 and/or PI4P phospholipases C (PI-PLCs) produce diacylglycerol, which is phosphorylated into phosphatidic acid, a second messenger. PI-PLC pathway is quickly activated during a cold exposure and we aimed to identify the PI4K acting upstream. Twelve PI4K, divided as type II PI4K (AtPI4KIIγ1-8) and type III PI4K (AtPI4KIIIα1-2, β1-2), have been predicted in Arabidopsis thaliana genome. By a pharmacological approach performed on suspension cells, we showed that PI4KIII supply the PI-PLC in substrate. In addition, we monitored a rapid increase of PI4K activity during cold shock. Interestingly, PI-PLC activity was significantly lowered in pi4kIIIβ1β2 plantlets (double insertion mutation). It highlights that AtPI4KIIIβ1 and AtPI4KIIIβ2 can both act upstream of the PI-PLC pathway activated by cold. However, AtPI4KIIIα1 also seems to be involved in this process. Besides, a trancriptomic study of the pi4kIIIβ1β2 mutant evidenced the constitutive expression of salicylic acid (SA)-inducible genes. Therefore we investigated the link between SA and PI4KIIIβ. An important SA accumulation was observed in pi4kIIIβ1β2 and this mutant turned out to be more resistant against Pseudomonas syringae.

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  • Détails : 1 vol. (240 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.191-209. 257 réf. bibliogr.

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  • Cote : T Paris 6 2012 117
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