Contribution d'une "Calmodulin-like protein" CML9, et d'un facteur de transcription de type GARP PRR2, à la mise en place des réactions de défense chez arabidopsis thaliana

par Cécilia Cheval

Thèse de doctorat en Développement des plantes

Sous la direction de Benoît Ranty.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Chez les plantes, le calcium (Ca2+) est considéré comme un messager secondaire important permettant d'intégrer à l'échelle cellulaire les fluctuations de l'environnement. Des protéines senseurs du Ca2+, telle la calmoduline (CaM), permettent de décoder ce message. A côté de cette famille de protéines présentes chez tous les Eucaryotes, une famille de protéines apparentées à la CaM mais spécifiques aux plantes, les CMLs pour Calmodulin-like proteins, existent. A l'heure actuelle, peu de données sont disponibles sur cette famille de protéines. L'objectif de ce travail de thèse a concerné CML9, une CML d'Arabidopsis thaliana. Des approches génétiques nous ont permis de montrer que CML9 contribue à la défense des plantes en réponse à la bactérie P. Syringae DC3000 (Pst DC3000). La recherche des partenaires de CML9 a permis d'identifier PRR2, un régulateur de réponse atypique portant un motif GARP de liaison à l'ADN. L'analyse fonctionnelle réalisée sur différentes lignées perte ou gain de fonction a montré que PRR2 est un régulateur positif de la défense en réponse à l'infection par Pst DC3000. La combinaison de différentes approches transcriptomiques et de phénotypage a révélé que PRR2 contribue à la mise en place des réactions de défense dans une voie de signalisation dépendante de l'acide salicylique. Ces travaux indiquent que PRR2 est un régulateur positif de l'accumulation de callose et de camalexine. L'ensemble de ces données ont permis de mettre en évidence une nouvelle voie de signalisation impliquant une calmodulin-like protein et un facteur de transcription spécifiques au règne végétal au cours de l'immunité.

  • Titre traduit

    Functional analysis of PRR2, a nuclear target of a calcium sensor (CML9) involved in plant defenses against pseudomonas syringae in arabidopsis thaliana


  • Résumé

    Calcium signals are one of the primary mediators of plant defence responses against pathogens. Although rises in cytosolic calcium levels are well described during the plant-pathogen interactions, how calcium signals are sensed and relayed into downstream events is poorly understood. Studies on calcium sensors such as calmodulin and calmodulin-like (CML) proteins have demonstrated a critical role of these calcium signalling components in plants. In this work, evidences were provided indicating that the calmodulin-like protein CML9 is involved in plant immunity in Arabidopsis. CML9 expression is up-regulated during infection with the virulent pathogen Pseudomonas Syringae pv. Tomato DC3000 (Pst DC3000). Recently, using cml9 knock-out mutants and CML9 overexpressors lines, we have demonstrated that CML9 contributes to plant defence mechanisms against Pst DC3000. Search for CML9 interacting partners was performed and among the CML9 binding proteins, a putative GARP transcription factor PRR2 was identified. Then, in my work, a genetic analysis was carried-out and shows that PRR2 is a positive regulator of defence responses when challenged with Pst DC3000. The combination of transcriptomic and phenotyping analyses have demonstrated that PRR2 contributes to plant immunity through a salicylic acid signalling pathway. Moreover, our analyses indicate that PRR2 is a positive regulator of camalexin and callose production in response to Pst DC3000. These findings contribute to decipher a novel calcium signalling pathway mediated by a plant specific calcium sensor and a potential transcription factor during biotic stress.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (140 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 122-140

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0309
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