Habilitation to do Research Supervision (HDR)

Friday, 19 June, 2020 2pm
(videoconference)
Campus de la Gaillarde

Molecular characterization of systemic signaling related to heterogeneous nitrate availability, in Arabidopsis thaliana

Sandrine Ruffel
BPMP, équipe Hormones, Nutriments et Développement

Composition du jury :
Céline Masclaux-Daubresse, DR INRAE, IJPB Versailles (Rapporteur)
Florian Frugier, DR CNRS, IPS2 Saclay (Rapporteur)
Teva Vernoux, DR CNRS, ENS Lyon (Rapporteur)
Laurent Nussaume, DR CEA, CEA Cadarache (Examinateur)
Pascal Gantet, Professeur, Université Montpellier (Président du Jury)

Abstract :
Mon travail de recherche a débuté sur l’étude des interactions entre plantes et pathogènes. En particulier pendant ma thèse, j’ai montré qu’une résistance récessive à des virus chez les Solanacées maraichères était conférée par quelques mutations dans un gène codant le facteur d’initiation de la traduction eIF4E. La suite de mon parcours s’est tournée vers la nutrition des plantes. L’élément auquel je m’intéresse est l’azote qui est d’ailleurs un des éléments le plus limitant pour la traduction des ARN messagers en protéines et par conséquent pour la croissance des plantes.
L’infinité de sa disponibilité dans l’air sous forme inerte combinée à la possibilité de sa transformation (procédé Haber-Bosch) en forme réactive et assimilable par les plantes a fait du cycle de cet élément un des plus dérégulés au niveau terrestre. Son utilisation massive en agriculture pour maintenir les rendements conduit à des dépositions atmosphériques et à la pollution des eaux. Dans ce contexte, l’amélioration de l’efficacité de prélèvement et d’utilisation de l’azote par les plantes fait partie des stratégies qui permettent de répondre aux enjeux de maintien des niveaux de rendements tout en préservant notre environnement. L’amélioration de cette efficacité passe par une compréhension de la plasticité fonctionnelle et intrinsèque de la plante vis à vis de cet élément, celle-ci étant le moteur de mon travail de recherche.
Je porte un intérêt tout particulier aux mécanismes de signalisation systémiques liés à une disponibilité hétérogène en azote pour le système racinaire, chez les plantes modèles. J’évoquerai brièvement le travail que j’ai réalisé chez Medicago truncatula, une légumineuse modèle, sur la comparaison des mécanismes de signalisation systémique liés à l’acquisition des trois principales sources d’azote, que sont le nitrate, l’ammonium et le diazote via la fixation symbiotique. Je concentrerai mon exposé sur la caractérisation moléculaire des mécanismes de signalisation systémique liés à la disponibilité hétérogène en nitrate. J’exposerai ainsi le cheminement qui nous a conduit jusqu’au rôle de l’intégration d’une forme active des cytokinines dans les parties aériennes pour la réponse adaptative des racines, chez Arabidopsis thaliana. Je finirai par une présentation des pistes envisagées pour mon projet de recherche futur qui inclue i) la caractérisation fine des réseaux moléculaires de régulation dans les feuilles, ii) la greffe entre systèmes racinaire et aérien comme moyen de manipulation des signalisations azote pour leur étude et leur amélioration et iii) l’identification de points de convergence ou de spécificité des signalisations systémiques liées aux autres éléments voire entre modes d’acquisition d’azote.