JCJC SVSE 2 - JCJC : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes : Biologie cellulaire, développement

Acclimatation à l'environnement dirigé par le chloroplaste dans les plantes. – CHLORO_SAP

Comment le chloroplaste aide la plante de s'adapter aux changements dans son environnement?

Les chloroplastes sont des organites essentiels qui sont le siège de la photosynthèse des plantes vertes. Grace a ses fonctions la chloroplaste est très sensible a l'environnement extérieur. Dans ce projet nous étudions comment la chloroplaste est impliqué dans les cascades de signalisations qui medient l’acclimatation de la plante entière aux changements environnementaux.

Les enjeux et objectifs

Les chloroplastes sont des organites essentiels qui sont le siège de la photosynthèse des plantes vertes. En captant et en convertissant l’énergie lumineuse du soleil grâce à des transporteurs électroniques, la photosynthèse constitue la principale source d'énergie chimique pour la biosphère tout entière. Les chloroplastes ont été formés quand une cellule eucaryote a intégré une cyanobactérie, procaryote photosynthétique ancien. Aujourd’hui les processus dérivés des processus bacteriens y compris la photosynthèse, la transcription et la traduction se poursuivent dans le chloroplaste, avec l'ajout de nouveaux procédés eucaryotes comme les métabolismes des hormones et de l'amidon. Les chloroplastes sont maintenant au coeur même du métabolisme énergétique des plantes et sont de délicats capteurs de l'environnement extérieur thermique, lumineux, hydrique et des besoins nutritifs de la plante. Dans ce projet nous proposons de découvrir comment les chloroplastes sentent les changements environnementaux et comment ils les signalent ensuite pour medier l’acclimatation de la plantes entière. Des progrès dans ces domaines ouvriront de nouveaux horizons en biologie végétale, et seront déterminants pour l’amélioration des plantes qui devront faire face (i) aux changements climatiques par le développement de plantes résistantes aux stress environnemental, et (ii) aux incertitudes d'approvisionnement en énergie par le développement de plantes ou d’algues comme sources d’énergie alternatives

Pour aboutir à nos objectifs nous utilisons un ensemble d’approches génétiques dans la plante modèle Arabidopsis thaliana. Nous avons ainsi développé des outils génétiques novateurs qui nous permettent de spécifiquement déclencher ou supprimer des voies signalisation dans le chloroplaste. Ceci nous permet de suivre une voie de signalisation et d’en identifier ses cibles au niveau moléculaire (par exemple des enzymes et des gènes). Nous examinons également le comportement des plantes contenant ces outils génétiques dans plusieurs conditions de croissance et stress. Nos manipulations ont déjà permis l'identification des cibles et des réponses spécifiques qui démontrent l’importance de certains voies dans le développement du choloroplaste et la croissance de la plante.

Nos résultats sont encore trop préliminaires pour diffusion au grand public.

Les perspectives sont decrits dans «Les enjeux et objectifs ».

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Les chloroplastes sont des organites essentiels qui sont le siège de la photosynthèse des plantes vertes. En captant et en convertissant l’énergie lumineuse du soleil grâce à des transporteurs électroniques, la photosynthèse constitue la principale source d'énergie chimique pour la biosphère tout entière. Les chloroplastes ont été formés quand une cellule eucaryote a intégré une cyanobactérie, procaryote photosynthétique ancien. Aujourd’hui les processus dérivés des processus bacteriens y compris la photosynthèse, la transcription et la traduction se poursuivent dans le chloroplaste, avec l'ajout de nouveaux procédés eucaryotes comme les métabolismes des hormones et de l'amidon. Les chloroplastes sont maintenant au coeur même du métabolisme énergétique des plantes et sont de délicats capteurs de l'environnement extérieur thermique, lumineux, hydrique et des besoins nutritifs de la plante.

Dans ce projet nous proposons de découvrir comment les chloroplastes sentent les changements environnementaux et comment ils les signalent ensuite pour medier l’acclimatation de la plantes entière. Des progrès dans ces domaines ouvriront de nouveaux horizons en biologie végétale, et seront déterminants pour l’amélioration des plantes qui devront faire face (i) aux changements climatiques (par le développement de plantes résistantes à la sécheresse ou à un déséquilibre salin du sol, ou encore celui de plantes optimisées pour la séquestration du dioxyde de carbone dans la biomasse), et (ii) aux incertitudes d'approvisionnement en énergie (par le développement de plantes ou d’algues comme sources d’énergie alternatives aux combustibles fossiles et aux produits pétrochimiques).

Coordinateur du projet

Monsieur Benjamin FIELD (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE PROVENCE) – ben.field@univmed.fr

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

CNRS DR12 - BVME CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE PROVENCE

Aide de l'ANR 250 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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