Identification et analyse du rôle de protéines S-nitrosylées lors de la modulation de la réponse immunitaire d'Arabidopsis thaliana par l'apo-pyoverdine produite par la souche bactérienne bénéfique Pseudomonas fluorescens C7R12

par Jordan Rossi

Projet de thèse en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de David Wendehenne et de Angélique Besson-Bard.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....) , en partenariat avec Agroécologie (Dijon) (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Des travaux de l'UMR Agroécologie montrent que la réponse immunitaire des plantes est corrélée à leur nutrition en fer et est modulable par la pyoverdine, un sidérophore produit par la souche bactérienne bénéfique Pseudomonas fluorescens C7R12. Le traitement de plantules d'Arabidopsis thaliana exposées à une carence en fer par la pyoverdine dépourvue de fer (apo-pyo) restaure en effet la croissance de la plante aux dépens de son immunité. Nous émettons l'hypothèse que le monoxyde d'azote (NO), une molécule signalétique ubiquitaire, est un acteur de la modulation de la réponse immunitaire des plantes exposées à l'apo-pyo et à sa souche productrice. Afin d'étayer cette hypothèse, trois axes seront développés : - Identification de protéines S-nitrosylées en réponse à l'apo-pyo et à P. fluorescens C7R12. La S-nitrosylation est un mécanisme majeur de modification post-traductionnelle de protéines impliquant le NO et ciblant les résidus cystéines (Cys). Un premier criblage a conduit à l'identification de plusieurs protéines d'A. thaliana régulées par S-nitrosylation lors d'un traitement pas l'apo-pyo. Celles-ci incluent des protéines de la réponse immunitaire. L'identification des protéines S-nitrosylées sera poursuivie et des protéines d'intérêt seront sélectionnées. - Analyse du rôle du NO sur la fonction/structure des protéines cibles. Il s'agira d'analyser in vitro l'incidence du NO sur l'activité et la structure des protéines d'intérêt puis d'identifier les résidus Cys régulés par le NO. - Etude de l'incidence de la S-nitrosylation des protéines d'intérêt in planta. Des plants d'A. thaliana invalidés dans l'expression des protéines d'intérêt ou exprimant celles-ci sous une forme non nitrosylable seront générés puis leur interaction avec des micro-organismes pathogènes ou bénéfiques sera étudiée.

  • Titre traduit

    Identification and analysis of S-nitrosylated proteins in the modulation of the immune response of Arabidopsis thaliana by apo-pyoverdin produced by Pseudomonas fluorescens C7R12


  • Résumé

    Studies performed in the Agroecology Department show that the immune response of plants is linked to their iron nutrition and is modulated by pyoverdine, a siderophore produced by the plant-beneficial bacteria Pseudomonas fluorescens C7R12. Accordingly, Arabidopsis thaliana plantlets exposed to iron deficiency and treated with pyoverdine in its iron non-chelated structure (apo-pyo) show an enhanced growth but a decreased immune response capacity. We hypothesize that nitric oxide (NO), a universal signalling molecule, is a key component of the regulation of the immune response in plants exposed to apo-pyo and to the C7R12 strain. To support this hypothesis, three tasks will be developed: - Identification of S-nitrosylated proteins in response to apo-pyo and P. fluorescens C7R12. S-nitrosylation is a major NO-dependent posttranslational protein modification which targets cysteine residues (Cys). A first screening led to the identification of A. thaliana proteins undergoing S-nitrosylation in response to apo-pyo. The corresponding list includes proteins involved in the immune response. The identification of S-nitrosylated proteins will be continued and candidates of interest will be selected. - Analysis of the impact of NO on the structure and function of the selected proteins. The influence of NO on the structure and function of the proteins will be investigated in vitro and the Cys residues regulated by NO will be identified by directed mutagenesis. - Study of the incidence of the S-nitrosylation of the proteins of interest in planta. A. thaliana plants impaired in the expression of the proteins of interest or expressing them in a non-nitrosylable structure will be generated and their interaction with pathogenic and beneficial micro-organisms will be analyzed.