Etude de la biosynthèse de polysaccharides pariétaux des fibres cellulosiques au cours du développement du lin

par Florence Goubet

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Claudine Morvan.

Soutenue en 1994

à Rouen .

mots clés

• Fibre lin
• Biosynthèse
• Localisation
• Activité enzymatique
• Glucane
• Galactane
• Flax fiber
• Biosynthesis
• Localization
• Enzymatic activity
• Glucan
• Galactan
• Lin -- Fibres
• Polysaccharides -- Biosynthèse
• Galactanes
• Cellulose -- Biosynthèse

Résumé

Les fibres de lin contiennent de la cellulose incrustée de polymères hydrosolubles. L'étude des polysaccharides hydrosolubles de la paroi des fibres met en évidence 2 types de β galactanes: le β 1-4 galactane et le β 1-3, β 1-6 galactane. L'activité β 1-4 galactane synthase a un pH optimal de 8 et se localise au niveau de vésicules de faible densité tandis que l'activité β 1-3, β 1-6 galactane synthase a un pH optimal de 6,5 et se localise a la fois au niveau des vésicules de faible densité et de l'appareil de Golgi. Dans les cellules en suspension, la synthèse de β 1-4 galactanes est maximale au début de la phase exponentielle de croissance. Dans les cellules en suspension, les activités β 1-3, β 1-6 galactane synthase et glucane synthase II sont maximales en fin de phase exponentielle de croissance. In vitro, les ions calcium et magnésium contrôlent l'expression de plusieurs glucane synthases au niveau de différentes membranes du réticulum endoplasmique jusqu'au plasmalemme. La source carbonée utilisée pour la synthèse de la cellulose des fibres passe par une voie préliminaire de stockage sous forme d'amidon. L'amidon est hydrolysé afin de produire de l'UDP-glucose, indispensable à la synthèse de la cellulose. La cellulose est alors synthétisée par la cellulose synthase, qui fonctionne probablement à haute concentration en UDP-glucose comme la GS II détectée in vitro. Pendant la même période, les β 1-3, β 1-6 galactanes sont synthétisés dans l'appareil de Golgi et stockés dans des vésicules de sécrétion au niveau du plasmalemme. Lorsque la quantite d'UDP-glucose diminue, la synthèse de la cellulose s'arrête ou ralentit considérablement. La sécrétion des β 1-3, β 1-6 galactanes s'effectue par la fusion des vésicules de sécrétion avec la membrane plasmique, provoquée par une augmentation de la teneur cytoplasmique en ions calcium. Lorsque la quantité en UDP-glucose redevient importante, la synthèse de la cellulose reprend ainsi que celle des β 1-3, β 1-6 galactanes, et ainsi de suite jusqu'au remplissage de la fibre par alternance de dépôts de β 1-3, β 1-6 galactanes et de dépôts de cellulose

Titre traduit

Biosynthesis of the polysaccharides of fibres during the development of flax

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