Caractérisation fonctionnelle de facteurs de transcription impliqués dans la régulation de gènes des voies de biosynthèse des alcaloïdes monoterpéniques indoliques et des proanthocyanidines en suspensions cellulaires chez Catharanthus roseus

par Sabah Hedhili

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Pascal Gantet.

Soutenue en 2007

à Tours .

mots clés

• Catharanthus roseus
• Motifs hélice-boucle-hélice
• Facteurs de transcription
• Alcaloïdes
• Alcaloïdes indoliques

Résumé

CrMYC2 est un facteur de transcription (FT) de type bHLH qui lie la séquence G-box du promoteur du gène Str codant la strictosidine synthase, enzyme clé de la biosynthèse des AMI (Alkaloid Monoterpenic Indolic), chez C. Roseus. L’expression de Crmyc2 est rapidement induite en réponse au methyl jasmonate et aux éliciteurs. CrMYC2 ne régule pas, seul ou couplé avec un FT de type MYB, le promoteur du gène Str ou celui du gène Ban (codant une anthocyanidine réductase dans la biosynthèse des proanthocyanidines). CrMYC2 active l’expression du gène Gus placé sous le contrôle de l’élément de réponse au jasmonate du promoteur du gène codant pour ORCA3, FT régulant des gènes de la voie de biosynthèse des AMI. L’étude structure/fonction de l’adressage au noyau de CrMYC2 montre que les signaux de localisation nucléaire prédits par analyse de la séquence ne sont pas fonctionnels seuls, l’import nucléaire implique trois domaines agissant en synergie situés en N-terminal de la protéine.

Titre traduit

Functional characterization of transcription factors involved in the regulation of the genes involved in alkaloid monoterpenic indolic and proanthocyanidins biosynthesis pathways in Catharanthus roseus cell cultures

Résumé

CrMYC2 is a C. Roseus bHLH transcription factor isolated by a yeast one hybrid screening using the G-box element of the Strictosidine synthase (Str) gene promoter as bait. The Str gene encodes a key enzyme of TIAs biosynthesis. Crmyc2 gene expression is induced early by methyl jasmonate and elicitor treatments. CrMYC2 has no impact on the Str or Ban promoters. Ban encodes for the anthocyanidin reductase, an enzyme involved in the proanthocyanidins biosynthesis. CrMYC2 activates expression of the Gus gene placed under the control of the Jasmonate Responsive Element of the Orca3 promoter. Orca3 encodes for a transcription factor involved in the regulation of the expression of several genes encoding enzymes of the TIAs biosynthesis pathway. A structure/function analysis of CrMYC2 nuclear targeting showed that each nuclear localization signals alone is not functional and that three domains are essentials and cooperate for CrMYC2 nuclear import.