Biosynthèse et fonctions des acides gras monoinsaturés chez les plantes

par Sami Kazaz

Projet de thèse en Biologie

Sous la direction de Sébastien Baud.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème , en partenariat avec IJPB Institut Jean-Pierre Bourgin (laboratoire) , Pôle RG: Reproduction et Graines (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-11-2018 .


  • Résumé

    La biosynthèse des acides gras végétaux monoinsaturés (MUFA) est catalysée par des acyl-ACP désaturases (AAD), enzymes introduisant une insaturation dans la chaîne aliphatique d'acides gras saturés. Différentes isoformes, aux spécificités de substrat divergentes, catalysent la formation de classes de MUFA distinctes et différant les unes des autres par la position de leur insaturation (elles sont notées ω-x). Les ω-9, produits par des stéaroyl-ACP désaturases (SAD), sont majoritaires dans la plupart des cellules végétales. Les acides gras de type ω-7, produits par des palmitoyl-ACP désaturases (PAD), quoique minoritaires dans la plupart des tissus végétaux, sont recherchés pour leurs vertus thérapeutiques (e.g., réduction de la prévalence du diabète) et constituent un matériau de choix pour la chimie verte (comme précurseur pour la synthèse de polyéthylène basse densité linéaire par exemple). Les ω-5, produits par des myristoyl-ACP désaturases (MAD), sont rares mais néanmoins déterminants chez certaines espèces pour la résistance aux pathogènes. L'objectif de ce projet est d'explorer la famille des AAD codées par le génome de l'oléagineuse modèle Arabidopsis thaliana (7 isoformes), afin (i) d'appréhender leur diversité, (ii) d'esquisser un modèle rendant compte de la relation structure/fonction chez ces enzymes, et (iii) d'élucider les rôles biologiques des différentes espèces de MUFA dans la cellule végétale.

  • Titre traduit

    Biosynthesis and functions of monounsaturated fatty acids in plants


  • Résumé

    In plants, plastidial acyl-ACP desaturases (AAD) catalyze the formation of monounsaturated fatty acids (MUFA) by introducing a double bond within their aliphatic chain. Depending on the AAD isoform considered the position of this unsaturation (noted omega-x) varies. The different classes of MUFA thus obtained exhibit different physicochemical properties that confer them distinct functions and uses. Omega-9 MUFA (and their polyunsaturated derivatives) are predominant in most plant cells, where they are major components of cell membranes. Although accumulated at lower levels in most cell types, omega-7 MUFA are looked for because of their therapeutic virtues (to reduce diabetes prevalence for instance). They also constitute a material of choice for green chemistry as precursors for the synthesis of linear low-density polyethylene. Omega-5 MUFA are rare too, but they play a key role in the resistance to biotic stresses in certain species. The main objective of the project is to explore the diversity of the AAD isoforms encoded by the genome of the model plant Arabidopsis thaliana (seven isoforms) (i) to characterize the diversity of these isoforms, (ii) to study the structure/function relationship for these enzymes, (iii) and to elucidate the biological roles of the different categories of MUFA produced by these enzymes.