La voie de signalisation TOR/PTEN chez les plantes : un moteur pour la croissance? – TOR/PTEN

Le lien entre la disponibilité en éléments nutritifs et la croissance des cellules et des organes peut facilement être observé chez les plantes et même l'ensemble des êtres vivants. Des mécanismes complexes de perception et de transduction des signaux trophiques permettent et organisent cette connexion avec la croissance des organismes. On connaît assez bien les éléments moléculaires contrôlant cette chaîne de signalisation chez les micro-organismes et les animaux, par contre, chez les plantes, nos connaissances sur ce point crucial du développement sont peu avancées. Or les mécanismes de croissance des cellules et des tissus (aériens et aussi racinaires), ainsi que leur modulation par l'environnement nutritionnel, sont des éléments essentiels de l'élaboration du rendement et de la qualité des plantes cultivées. Les travaux que nous avons pu mener depuis quelques années ont déjà permis d'initier la caractérisation des bases moléculaires du contrôle de la croissance par l'environnement nutritionnel chez Arabidopsis. Ce nouveau champ de recherche s'est appuyé sur l'étude chez les plantes des homologues de la protéine kinase TOR (Target Of Rapamycin) et de la phosphatase PTEN (Phosphatase and TENsin homolog), des éléments essentiels de la régulation de la croissance cellulaire chez les animaux. Chez Arabidopsis, nous avons pu montrer une relation positive et directe entre le niveau d'expression du gène AtTor et une croissance plus importante des organes végétatifs et reproducteurs (production de graines plus élevée). Nous disposons déjà de lignées d'Arabidopsis mutées (de façon conditionnelle ou non) dans les gènes AtTor et AtPten ainsi que de plantes sur exprimant AtTor. L'objectif de ce projet est (i) d'explorer les conséquences de modifications d'expression des gènes AtTor et AtPten d'Arabidopsis (y compris par une stratégie d'ARNi inductible) sur le développement (croissance, floraison, sénescence), la physiologie, le transcriptome et le traductome. Une partie de ce projet consistera à poursuivre la mise au point de la visualisation du traductome (ensemble des ARNm traduits), qui a déjà été initiée par deux des partenaires mais qui est encore très peu développée chez les plantes. Nous allons également (ii) caractériser et identifier les partenaires protéiques de TOR et PTEN. Cette approche sera basée sur l'utilisation de la plate-forme BiaCore (résonance plasmonique de surface) de Bordeaux. De même, nous allons (iii) identifier par criblage Tilling des mutants affectés dans les orthologues de AtTor et AtPten chez la tomate. L'ensemble des mutants disponibles dans ces deux gènes sera analysé pour déterminer l'impact d'une modification de l'expression de TOR et/ou PTEN sur la croissance du fruit (impact sur la division et la croissance cellulaires) et de la partie végétative. Ce projet devrait nous permettre d'acquérir des connaissances essentielles à la compréhension de la biologie des plantes et de conforter notre position internationale sur cette thématique tout en développant des outils innovants.
M MEYER (DR2 INRA) meyer@versailles.inra.fr Christian Unité de Nutrition Azotée des Plantes, UR 511 INRA, Etablissement public Nom des responsables scientifiques des autres partenaires Nom Prénom Laboratoire (nom complet) Type Partenaire 2 M ROBAGLIA (Pr2 Université) Christophe Laboratoire de Génétique et Biophysique des Plantes UMR 6191 CEA/CNRS/Université de la Méditerranée, Etablissement public Partenaire 3 M ROTHAN (DR2 INRA) Christophe Laboratoire de Physiologie et Biotechnologie Végétales, UMR 619 INRA, Université Bordeaux 1 et 2, Etablissement public Partenaire 4 M RENOU (CR1 INRA) Jean-Pierre Unité de Recherche en génomique Végétale, UMR 1165 INRA, Etablissement public