– GROWPEC

Ce projet vise à évaluer l?importance d?un contrôle fin du degré de methylestérification (DM) des pectines de la paroi cellulaire végétale dans la régulation de la vitesse de croissance des organes chez les végétaux. Les pectines, qui sont des composés riches en acides galacturoniques, jouent un rôle majeur dans la régulation des propriétés mécaniques de la paroi, mais également en réponse à des attaques pathogènes. Les propriétés physico-chimiques des pectines sont notamment contrôlées par la leur degré de methylestérification, qui est lui-même régulé par l?action, au sein de la paroi, des pectine methylestérases (PMEs) et de leurs inhibiteurs les PMEIs (inhibiteurs de PMEs). Le contrôle du DM des pectines est un des paramètres important de leur sensibilité à des enzymes de dégradation de type polygalacturonases (PGs) ou pectine/pectate lyases (PLs). Une dégradation poussée des pectines aboutit à la production de molécules signal de type oligogalaturonides (OGA), qui pourraient également jouer un rôle dans la régulation des phénomènes de croissance. Le turnover des pectines à son importance dans la modification des propriétés mécaniques de la paroi. Ce projet évaluera l?importance relative des trois phénomènes (DM et/ou turnover et/ou OGA), de manière indépendante ou non, dans le déterminisme de la vitesse de croissance. La composition et la structure de la paroi est sans doute, en association avec les modifications de turgescence cellulaire, un des événements majeurs permettant la croissance d?une cellule à une vitesse donnée. Pour réaliser ce projet, les trois partenaires s?appuieront sur un modèle expérimental simple, la croissance de l?hypocotyle d?Arabidopsis à l?obscurité, qui permet de manière aisée l'intégration d'approches de biologie cellulaire, de génétiques, de biochimie et de biophysique. Ce modèle se caractérise par une élongation cellulaire, très localisée et très régulée, qui a lieu en absence de divisions. Des résultats préliminaires ont permis de montrer des modifications de la structure de la paroi et de la régulation de l?expression des gènes codant des enzymes de remodelage des pectines (PME, PMEI, PG et PL) lors de phases de croissance très définies. Le projet permettra de définir le rôle de ces enzymes dans les modifications localisées de la structure pariétale. Le projet aboutira, par une approche multidisciplinaire allant de la régulation des gènes et de l'activité biochimique des enzymes, à l?analyse fine de la composition pariétale et la détermination des propriétés mécaniques de la paroi, d?établir un modèle mécanistique cohérent différenciant, au niveau de la structure des pectines, une cellule en croissance lente par rapport à une cellule en croissance rapide. Ceci est d?une importance majeure, compte tenu des informations parcellaires de la littérature, pour comprendre la régulation de la croissance des organes chez les végétaux. Ce projet fait intervenir trois partenaires (Univ. Amiens, INRA Versailles et Univ. Rouen), qui collaborent depuis de nombreuses années sur des thématiques de recherche liées aux pectines. Leurs compétences complémentaires permettront la bonne réalisation du projet.