Vendredi 31 mars 2006 –  (2 présentations)

Emilie Ipotesi – (Doctorante B&PMP – Equipe Membranes)

Comparaison de la réponse aux stress de deux transporteurs d’efflux racinaire de nitrate

Le rôle physiologique de l’efflux de nitrate est énigmatique. Il n’est pas impliqué dans la régulation de l’absorption de nitrate pour les besoins de croissance de la plante, alors qu’il est fortement stimulé lors d’application de stress biotiques ou abiotiques, en particulier de stress connus pour générer une acidose cytosolique. L’équipe d’accueil a identifié et caractérisé un premier transporteur d’efflux racinaire de nitrate (NAXT1). NAXT1 ne répond pas au niveau transcriptionnel à l’imposition d’une acidose cytosolique alors que la protéine Naxt1 s’accumule fortement dans la membrane plasmique dans cette condition, permettant alors l’observation de phénotypes in vivo et in vitro de mutants d’insertion naxt1. L’objectif est maintenant d’aborder différentes hypothèses expliquant la régulation de l’accumulation de Naxt1 au moyen d’abord d’une lignée transgénique exprimant de façon constitutive la protéine Naxt1 fusionnée à l’épitope AcV5. D’autre part, un des 7 membres (NAXT2) de la famille NAXT, également adressé dans la membrane plasmique, est régulé au niveau transcriptionnel lors de l’application d’une acidose cytosolique. La caractérisation de cette régulation est engagée, de même que l’obtention de lignées permettant de préciser les profils d’expression du gène dans les tissus de la plante (PNAXT2:GUS) , ainsi que de la protéine (lignée PNAXT2 ou 35S :NAXT2:AcV5). Après un criblage simple de l’expression des protéines et des gènes NAXT1 et NAXT2 chez WT et la recherche de phénotypes chez des mutants KO lors de l’application de quelques stress (hypoxie, hydrique, salin), l’étude sera approfondie afin de préciser le rôle physiologique de ces systèmes.

Emmanuelle Mounier (Doctorante B&PMP – Equipe Intégration)

Rôle des transporteurs de nitrate dans la réponse développementale du système racinaire à la contrainte en azote

L’azote est un des éléments nutritionnels limitants de la croissance des plantes. Sa concentration dans la solution du sol varie dans le temps et l’espace. Afin de limiter l’impact de telles variations, les plantes ont mis en place une série de réponses adaptatives, qui ont pour conséquence d’augmenter l’efficacité du prélèvement racinaire. Le travail de thèse concerne deux des réponses adaptatives des plantes à la contrainte en azote. La première, d’ordre physiologique, correspond à une stimulation très importante de l’expression de systèmes racinaires de transport. La seconde, d’ordre développemental, aboutit à la production de nouvelles racines permettant à la plante d’explorer un volume de sol beaucoup plus important. Des données obtenues par l’équipe intégration de B&PMP ont montré que certains transporteurs de NO3- avaient un rôle important dans le contrôle de l’architecture racinaire démontrant que ces deux réponses sont très fortement coordonnées entre elles, pour aboutir à une réponse intégrée de l’organisme. Cependant, cette coordination reste très largement inconnue.
Dans ce contexte, le projet de thèse vise à caractériser une des réponse adaptative les plus spectaculaire : la réponse de prolifération racinaire dans les zones riches en nitrate. En effet, l’équipe a mis en évidence le rôle d’un transporteurs de NO3- NRT1.1 dans le contrôle du développement racinaire par la disponibilité externe en NO3- (effet de la concentration et de l’hétérogénéité spatiale de cette disponibilité).
Dans un premier temps je poursuivrai la caractérisation fine du développement racinaire des mutants NRT1.1 par une approche intégrée d’analyse architecturale, expression de génique, absorption de nitrate…Dans un deuxième temps, je caractériserais la voie de signalisation affectée par la mutation de NRT1.1 avec pour objectif de répondre a deux questions majeures : (i) est ce que le NO3- est directement impliqué dans la voie de signalisation et (ii) quels sont les différents éléments de la voie de signalisation entre NRT1.1 et ANR1. Enfin, dans un troisième temps, l’étude sera élargie à d’autres membre de la famille NRT1.