Exploration des mécanismes de l'homéostasie du nickel chez les plantes à l'aide d'une espèce hyperaccumulatrice – HOMONIME

Le nickel est un métal essentiel pour les plantes. Il est le cofacteur indispensable à uréase, qui dégrade l’urée pour recycler l’azote. Cependant, le nickel est toxique quand il est présent en excès, car il affecte la photosynthèse et induit des stress génotoxiques et oxydatifs. Toutes les plantes doivent réguler finement l’homéostasie du nickel en fonction du nickel disponible dans le sol et de leurs besoins. Les mécanismes impliqués dans la régulation de l’homéostasie du nickel chez les plantes sont encore très mal connus. De manière très surprenante, de rares espèces dites hyperaccumulatrices, accumulent des quantités extrêmement importantes de nickel dans leurs feuilles sans montrer de signes de toxicité. Il est aujourd’hui admis que l’hyperaccumulation résulte d’une exacerbation de mécanismes impliqués dans l’homéostasie du nickel. Le but principal du projet HOMONIME est d’identifier de nouveaux éléments impliqués dans l’homéostasie du nickel chez les plantes. Ce projet tirera à la fois avantage des outils moléculaires développés chez l’espèce modèle Arabidopsis thaliana et de la physiologie remarquable de l’hyperaccumulateur Noccaea caerulescens. Ce projet combinera des approches de transcriptomiques, métalloprotéomiques et métabolomique chez N. caerulescens pour identifier de nouveaux acteurs (transporteurs, chélateurs, protéines affines) de l’homéostasie du nickel. Le rôle de ces éléments sera confirmé par des approches biochimiques et génétiques ainsi que par des techniques analytiques de pointe en spéciation et imagerie des métaux. Enfin, nous utiliserons A. thaliana pour construire un hyperaccumulateur de nickel synthétique par transformation génétique successive afin de surexprimer dans des tissus spécifiques les gènes impliqués dans homéostasie du nickel. Ces nouvelles connaissances soutiendront le développement de phytotechnologies visant à extraire et recycler le nickel de sols pollués et dont la faisabilité dépend du processus d’hyperaccumulation.