Habilitation à Diriger des Recherches

Jeudi 18 juin 2015
à 9h30 Amphi 206, Campus La Gaillarde

Défensines végétales et hypertolérance cellulaire au zinc

Laurence Marquès
BPMP, équipe Adaptation des plantes aux métaux

Composition du jury :
Pr Sylvie REBUFFAT, Museum National d’Histoire Naturelle, rapporteur
Pr Nathalie VERBRUGGEN, Université Libre de Bruxelles, rapporteur
Dr Alain VAVASSEUR, CEA Cadarache, rapporteur
Dr Patrice CATTY, CEA Grenoble, examinateur
Dr Delphine DESTOUMIEU, CNRS, examinateur
Pr Michel LEBRUN, Université de Montpellier, examinateur

Résumé :
Les plantes hyperaccumulatrices constituent d’excellents modèles pour étudier les bases moléculaires de l’homéostasie des métaux chez les végétaux. En effet, ces plantes expriment fortement de manière constitutive un grand nombre de gènes impliqués dans le transport, la chélation et la détoxification des métaux. Il a ainsi été montré que l’hyperaccumulation résulte de la surexpression de transporteurs conduisant à une surcharge du xylème en métaux. Par contre la tolérance semble être un phénomène plus complexe. Je me suis intéressée à la tolérance cellulaire au zinc en exprimant dans la levure une banque de cDNA de feuilles d’Arabidopsis halleri, espèce hypertolérante et hyperaccumulatrice de zinc, afin de rechercher des gènes capables de conférer une hypertolérance au zinc. J’ai mis en évidence que les défensines végétales avaient cette capacité lorsqu’elles sont exprimées dans la levure ou in planta. En produisant et en étudiant une défensine d’A. halleri fortement exprimée dans les feuilles, AhPDF1.1b, je me suis alors attachée à comprendre comment ces petites protéines antifongiques, riches en cystéines, interféraient avec l’homéostasie du zinc. Contrairement à l’idée communément admise, AhPDF1.1b n’est pas sécrétée lorsqu’elle est exprimée dans la levure ou dans des feuilles ; elle agit à partir de compartiments internes de la voie de sécrétion en modifiant les réponses adaptatives et le métabolisme des stérols. Les défensines de plante ont donc des rôles au sein de l’organisme qui les produit, ce qui jusqu’à présent n’a pas été étudié. Ces protéines antifongiques, qui sont des molécules fort prometteuses en tant que fongicides alternatifs pour remplacer les fongicides chimiques, sont encore largement méconnues. La compréhension de leur(s) mécanisme(s) d’action constitue donc un enjeu important.