Diviser et connecter: mise en place de la communication intercellulaire pendant la division cellulaire – DIVCON

La division cellulaire est un processus clé pour tous les organismes vivants. Chez les plantes, contrairement à la plupart des eucaryotes, la division ne conduit pas à une abscission complète. Les cellules filles restent connectées via des pores appelés plasmodesmes (PD), qui maintiennent une continuité cytosolique, de la membrane plasmique et du réticulum endoplasmique entre cellules et régulent les échanges intercellulaires. Durant la cytokinèse, des centaines de PD sont assemblés dans la paroi naissante, créant des réseaux intercellulaires cytosoliques et endomembranaires élaborés, une particularité des plantes. Malgré leur caractère essentiel pour la croissance et le développement des plantes, nous ne savons pas comment les PD sont assemblés. En combinant des approches en biologie cellulaire moléculaire, dynamique moléculaire, microscopie haute-résolution, DivCon a pour ambition d’élucider les étapes clés de la biogénèse des PD et leur impact sur la communication intercellulaireLa division cellulaire est un processus clé pour tous les organismes vivants. Chez les plantes, contrairement à la plupart des eucaryotes, la division ne conduit pas à une abscission complète. Les cellules filles restent connectées via des pores appelés plasmodesmes (PD), qui maintiennent une continuité cytosolique, de la membrane plasmique et du réticulum endoplasmique entre cellules, au travers la paroi pectocellulosique. Les PD régulent les échanges moléculaires entre cellules, tissus et organes, d'un large éventail de molécules telles que les facteurs de transcription, les petits ARNs, les hormones de croissance, les agents pathogènes et facteurs associés, ainsi que les nutriments (régulant ainsi l'allocation des ressources notamment carbonées). Ils jouent ainsi un rôle essentiel dans la croissance des plantes et leur adaptation aux stresses biotiques et abiotiques. Au cours de la cytokinèse, des centaines de PD sont assemblées dans la paroi naissante, créant un réseau de transport supra-cellulaire élaborés connectant toutes les cellules de la plante entre elles. Malgré leur caractère essentiel pour la croissance et le développement des plantes, nous ne savons pas comment les PD sont formés durant la cytokinèse et comment les cellules végétales combinent le besoin de se diviser avec celui de rester connecté.



Dans le projet DIVCON, nous souhaitons conjuger nos expertises respectives en matière de communication intercellulaire via les PD (Partner 1 -Bayer, LBM, Bordeaux), de division cellulaire (Partner 2 Caillaud, ENS, Lyon), et de dynamique membranaire (Partner 3 Taly, IBPC, Paris), afin d'élucider les mécanismes de formation des PD au cours de la cytokinèse. L'ambition du projet DIVCON est de comprendre comment les cellules végétales mettent en place un réseau intercellulaire tout en se divisant, et comment ce processus est intégré à la régulation des échanges moléculaires de cellule-cellule.

En combinant des approches en biologie cellulaire moléculaire, dynamique moléculaire, microscopie haute-résolution, et des systèmes génétiques inductibles, nous proposons un programme de recherche pionnier avec les objectifs suivant:
? Cartographier les événements cellulaires et dynamiques menant à la biogenèse PD à une haute résolution spatio-temporelle
? Identifier les acteurs moléculaires clés de ce processus
? Comprendre comment la formation des PD et l'établissement de la communication intercellulaire sont co-régulés