Rôles des UDP-Glycosyltransférases dans la régulation de la lignification par glycosylation des précurseurs

par Julien Le Roy

Thèse de doctorat en Ingénierie des fonctions biologiques

Sous la direction de Godfrey Neutelings.


  • Résumé

    De nombreux processus liés à la régulation de la lignification dans les parois secondaires chez les plantes sont maintenant relativement bien connus. Toutefois, le rôle de la glycosylation des monolignols et de leurs précurseurs reste encore à établir dans cette voie de biosynthèse complexe. Les fibres primaires de lin (Linum usitatissimum) sont caractérisées par la présence d'une paroi secondaire épaisse contenant très peu de lignines contrairement aux cellules voisines du xylème dans la tige. Cette différence de composition s'accompagne également d'une accumulation de molécules apparentées aux lignines majoritairement présentes sous forme glycosylées dans les fibres. Le contexte général de ce travail était donc de rechercher une éventuelle influence entre la glycosylation des précurseurs et les quantités de lignines elles mêmes. Dans un premier temps nous avons caractérisé l'ensemble de la voie de biosynthèse des monolignols chez le lin en reconstituant les familles multigéniques à l'aide de la séquence de son génome puis notamment établi leurs profils d'expression. Dans un deuxième temps, la même démarche a été effectuée dans le but de d'identifier toutes les UDP GlycosylTransférases (UGTs) formant l'UGTome du lin. Parmi celles-ci, cinq orthologues d'UGTs d'Arabidopsis capables de glycosyler ces métabolites secondaires ont été caractérisés. Enfin, pour mieux comprendre la relation entre la glycosylation des monolignols et la lignification, un triple mutant ugt72e1-2-3 d’Arabidopsis a été obtenu et a montré non seulement que la glycosylation influençait la lignification mais a aussi permis de mieux cerner le rôle probable de ces UGTs chez les plantes.

  • Titre traduit

    Function of UDP-Glycosyltransferase in lignification regulation by precurssor glycosylation


  • Résumé

    Many processes related to the regulation of plant secondary cell wall lignification are now relatively well known. However, the role of glycosylation of monolignols and their precursors within this complex biosynthetic pathway still remains to be established. Primary flax (Linum usitatissimum) fibers are characterized by the presence of a thick secondary cell wall containing very low amounts of lignins in contrast to the neighboring cells of the xylem in the stem. This difference in composition is also accompanied by an accumulation of molecules related to lignins, predominantly present in glycosylated forms within the fibers. The general context of this work was therefore to check if any relation between the glycosylation of the precursors and the amounts of lignins themselves exists. We first characterized the entire biosynthetic pathway of monolignols in flax by reconstituting the multigenic families using the sequence of its genome and then, among other approaches, established their expression profiles. In a second step, the same procedure was performed to identify all of the UDP GlycosylTransferases (UGTs) forming the UGTome of flax. Among these, five enzymes orthologous to Arabidopsis UGTs, which were able to glycosylate these secondary metabolites, were characterized. Finally, to gain more knowledge on the possible link between monolignol glycosylation and lignification, a triple Arabidopsis mutant ugt72e1- 2-3 was obtained and showed that not only such link exists, but that UGTs play specific roles in plants.



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