Couplage entre signalisation calcique et modulation du transcriptome en réponse à la cryptogéine chez des cellules de tabac

par Nicolas Amelot

Thèse de doctorat en Biosciences végétales

Sous la direction de Jacqueline Grima-Pettenati et de Christian Brière.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .

mots clés

• Cryptogéine
• Phénylpropanoïdes
• Calcium
• Régulation transcriptionnelle
• Nicotiana tabacum
• Modélisation
• Transcriptomique
• Nicotiana tabaccum
• Calcium
• Plantes -- Protection

Résumé

Les plantes utilisent des voies de signalisation calciques pour transcrire des stimuli en réponses adaptatives. Cependant, le couplage entre signalisation calcique, régulation transcriptionnelle et processus biochimiques reste méconnu. Dans ce contexte, mon travail visait à étudier chez le tabac la modulation calcium-dépendante du métabolisme des phénylpropanoïdes en réponse à la cryptogéine. L'activation de ce métabolisme conduit à l'accumulation pariétale d'acide hydroxycinnamiques. La régulation transcriptionnelle des gènes impliqués est non-linéairement corrélée avec les composantes du signal calcique, suggérant un modèle de contrôle de la transcription via l'action coordonnée de deux modules de décodage calcique. Par ailleurs, une étude microarray a révélé que 10% du transcriptome de tabac était modulé par la cryptogéine, les gènes identifiés constituant de bons candidats pour l'amélioration génétique des défenses des plantes.

Titre traduit

Coupling between calcium signalling and transcriptome modulation in response to cryptogein in tobacco BY-2 cells

Résumé

Plants use calcium-based signalling to transduce stimuli into adaptative responses. However, little is known about the coupling between calcium signalling, transcriptional regulation and biochemical processes. In this context, my work aimed at studying the calcium-dependent modulation of the phenylpropanoid metabolism in response to cryptogein perception in tobacco cells. The induction of this metabolism led to parietal accumulation of hydroxycinnamic acids. The transcriptional regulation of the implicated genes is non-linearly correlated with components of the calcium signal, suggesting a model of coupling exerting control of transcription through the coordinated action of two calcium decoding modules. Furthermore, a microarray study revealed that 10% of the tobacco transcriptome was modulated by cryptogein perception; the genes identified being good candidates for genetic improvement of plant defenses.