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Laurence Boudière

Analyse de l'homéostasie des lipides membranaires d'Arabidopsis thaliana, par une stratégie de génétique chimique exploitant une nouvelle classe d'analogues du diacylglycérol

Publié le 20 décembre 2013


Thèse soutenue le 20 décembre 2013 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble I - Spécialité : Biologie Végétale

Résumé :
Le MGDG (monogalactosyldiacylglycérol) et le DGDG (digalactosyldiacylglycérol) sont les lipides les plus abondants des membranes du chloroplaste. Ils sont synthétisés exclusivement dans l'enveloppe plastidiale par l'action des MGDG synthases (MGD1, MGD2 et MGD3) et des DGDG synthases (DGD1 et DGD2). Les galactolipides sont essentiels pour la structuration des photosystèmes et la biogenèse des thylacoïdes. En carence de phosphate, les galactolipides deviennent une source de lipides pour composer certaines membra​nes en dehors du chloroplaste. Suivant une stratégie de criblage pharmacologique à haut débit, une nouvelle molécule appelée galvestine-1 a pu être identifiée et caractérisée comme un inhibiteur des MGDG synthases. La galvestine-1 agit par compétition avec le diacylglycérol. Cet outil moléculaire permet donc de perturber le système complet constitué par l'ensemble des réactions de synthèses, de conversions et de trafics lipidiques, aboutissant à cet état stable que nous appelons homéostasie des lipides. Le but de cette thèse est de mettre en évidence, à l'aide de la galvestine-1, de nouveaux acteurs ou nouvelles voies permettant l'établissement de l'homéostasie lipidique à l'échelle de la cellule végétale. Pour cela, j'ai réalisé un criblage de mutants EMS (éthyl méthanesulfonate) dans le but d'isoler des mutants résistants à la galvestine-1 et d'identifier les gènes mutés conférant cette résistance. Des données transcriptomiques (Affymetrix genome array genechip, ATH1) d'Arabidopsis thaliana traité en présence de galvestine-1 ont par ailleurs été obtenues avant le début des travaux de thèse. Ces données ont permis de cibler des gènes dont l'expression variait et possiblement impliqués dans l'homéostasie lipidique. En parallèle de l'approche sans a priori, j'ai donc réalisé une étude suivant une stratégie de gènes candidats sur ALA10, un gène codant pour une flippase putative, sur-exprimé après traitement à la galvestine-1 et en carence de phosphate. Le second volet de cette thèse vise donc à comprendre la relation entre l'expression d'ALA10 et les gènes impliqués dans la synthèse des galactolipides chez la plante.

Jury :
Rapporteur : Hubert Schaller
Rapporteur : Sébastien Mongrand
Examinateur : Christelle Breton
Examinateur : Thierry Desnos
Directeur de thèse : Éric Maréchal

Mots-clés :

MGDG, monogalactosyldiacylglycérol, DGDG, digalactosyldiacylglycérol, lipides membranaires, galvestine-1, ALA10, mutants EMS, MGDG synthases, DGDG synthases, homéostasie lipidique, Arabidopsis thaliana, chloroplaste

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