Thèse de Doctorat de Montpellier SupAgro

Vendredi 19 décembre 2014
Amphi 208 à 14h

 

Rôle des protéines NPF dans le transport et la perception du nitrate chez Arabidopsis thaliana

Sophie Léran
BPMP, équipe Intégration

 

Ecole Doctorale : SIBAGHE – Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences et Environnement
Spécialité : BIP – Biologie Intégrative des Plantes – UM2

 

Composition du jury :
Mme Marie BOUDSOCQ, CR, INRA Evry, Examinateur
M. Jean-Philippe GALAUD, MC, UPS Toulouse, Rapporteur
M. Frédéric GAYMARD, DR, INRA Montpellier, Examinateur
M. Benoît LACOMBE, CR, CNRS Montpellier, Directeur de thèse
Mme Nathalie LEONHARDT, DR, CEA Cadarache, Examinateur
M. Sébastien THOMINE, DR, CNRS Gif-sur-Yvette, Rapporteur
M. Jean-Claude YVIN, Directeur R&D, Roullier, Dinard, Invité

 

Résumé :
Le nitrate est un élément nutritif mais aussi une molécule signal perçue par les plantes. Chez Arabidopsis thaliana, 5 familles regroupent des protéines impliquées dans le transport de nitrate : NPF, NRT2, SLAC/SLAH, ClC et ALMT. Ce travail a porté sur la famille NPF (NRT1/PTR Family) qui comprend 53 membres chez Arabidopsis. Les substrats transportés par les différents membres déjà caractérisés sont variés : le nitrate, mais aussi le nitrite, les acides aminés, les dipeptides, l’auxine, l’ABA, les glucosinolates et les gibbérellines. Au cours de ma thèse, un criblage fonctionnel dans l’ovocyte de xénope a permis d’identifier deux transporteurs de nitrate : AtNPF5.5 et AtNPF5.10. AtNPF5.5 est exprimé dans l’embryon où il est impliqué dans l’accumulation d’azote. La suite du travail a porté sur le premier transporteur de nitrate identifié chez les plantes, NPF6.3/NRT1.1/CHL1. Son rôle dans la translocation du nitrate des racines vers les feuilles a été démontré. De plus, la caractérisation d’un mutant ponctuel P492L permet de proposer un rôle de la concentration interne en nitrate dans la régulation de l’activité de NPF6.3/NRT1.1. Enfin, l’étude du réseau de régulation protéique autour de NPF6.3/NRT1.1 a permis d’identifier un complexe composé des senseurs de calcium, CBL1 et CBL9, de la kinase CIPK23 et de la phosphatase ABI2. Le rôle d’ABI2 dans le transport et la perception du nitrate a pu être établi et suggère une interaction entre la signalisation nitrate et la signalisation ABA. L’ensemble de ces résultats permet d’appréhender le rôle des protéines de la famille NPF chez Arabidopsis et d’ouvrir des perspectives afin de comprendre les mécanismes impliqués dans le transport et la perception du nitrate.