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Lipides du plasmalemme et signalisation des interactions biotiques chez les végétaux – PANACEA

Résumé de soumission

Les plantes sont soumises à un grand nombre de pathogènes, dont seulement une faible proportion cause des maladies. Une meilleure compréhension des bases moléculaires de cette réponse est non seulement d?un grand intérêt scientifique, mais une priorité essentielle pour développer une agriculture moderne. Plusieurs acteurs moléculaires de ces interactions incompatibles ont été découverts par exemple la reconnaissance des éliciteurs pas des récepteurs spécifiques, la modification des flux ioniques à travers la membrane plasmique, une synthèse de forme active de l?oxygène? Beaucoup d?autres données existent mais elles ont été obtenues sur des modèles biologiques différents, ce qui rend difficile leur intégration dans un schéma global. Chez les plantes, des données issues de la biochimie et de la génétique ont montré que les lipides régulent de nombreux processus comme la croissance, le développement, la transduction des signaux hormonaux et environnementaux. Pourtant, la nature précise des espèces moléculaires de ces différents lipides reste en grande partie inconnue, comme la composition en acides gras, leurs positions stéréochimiques, et leur membrane d?origine. De plus, une compréhension de la dynamique des lipides et des protéines membranaires est loin d?être acquis. Depuis une dizaine d?années, un autre aspect de la membrane a émergé des données de la biophysique et de la biochimie, il concerne l?existence de domaines membranaires, appelés « radeaux membranaires» (RM). Les membranes biologiques ne doivent plus êtres considérés comme homogènes mais plutôt comme une mosaïque de lipides et de protéines, avec des domaines de composition spécifique. De tels domaines permettent la ségrégation de composants actifs dans le membrane plasmique (MP), qui interviennent alors dans la réponse cellulaire. L?organisation hiérarchique des composants membranaires en plate-forme permet la transduction des signaux, comme la réponse aux pathogènes qui permettent l?adaptation des organismes. Deux équipes françaises, les partenaires 1 et 2, ont entretenu une collaboration étroite pour étudier les domaines membranaires chez les plantes. Ils ont été les premiers à caractériser la composition particulière lipidique et protéique des RM de MP végétaux. En effet, les shingolipides et les stérols (libres et conjugués), ainsi que les protéines impliquées dans la signalisation cellulaire (dont celle liées aux stress biotiques) sont fortement enrichis dans les RM. Les résultats préliminaires du partenaire 1 montre que les RM peuvent également concentrer les phospholipides de signalisation, comme les phosphoinositides. L?ensemble de ces résultats fonde l?hypothèse selon laquelle les domaines de la MP interviennent comme plate-forme de signalisation permettant la réponse au stress biotique chez les plantes, et particulièrement l?implication possible des lipides de signalisation enrichis dans ces domaines. Notre attention se portera donc sur la dynamique de la ségrégation latérale dans la MP de ses lipides, acteurs de la signalisation. Un modèle biologique unique où l?éliciteur secrété par l?oomycète Phytophthora cryptogea déclenche une réaction défense sur les cellules de tabac BY-2 a été choisi pour deux raisons :1/ le fait que de nombreux composants de cette signalisation ont déjà été identifiés permettant une intégration des résultats dans un schéma général ; 2/ que le partenaire 2 a une grande expérience de ce patho-système et de ses événements précoces de signalisation. Quatre grand axes très complémentaires seront développés : 1/ l?étude de la fluctuation des lipides dans La MP et les RM au cours de la signalisation (approche lipidomique) ; 2/ la détermination in vivo des enzymes impliquées, l?étude des inhibiteurs de ces enzymes sur la signalisation cryptogéine et la mesure in vitro des enzymes sur fractions membranaires MP et MR ; 3/ le développement de technique d?imagerie permettant la visualisation de la ségrégation des lipides et protéines identifiés en 1 et 2 ; 4/ la validation fonctionnelle de ces enzymes dans la signalisation cryptogéine par une approche de génétique inverse avec des lignées antisens de BY-2. Ce projet ambitieux devrait permettre une vision globale de le implication des lipides dans la réponse au stress biotique chez les plantes, et de préciser la dynamique de ces composants en terme de quantité, d?espèces moléculaires, et de localisation en domaines dans la MP

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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