Thèses de doctorat récemment soutenues à l'IPS2

Dali RACHID

Caractérisation d’un nouveau locus dominant causant l’andromonoécie chez le melon

Mots clés : Déterminisme du sexe, développement floral, cucurbitacée, andromonoécie, monoécie, éthylène.

Le déterminisme du sexe chez les plantes permet de développer des fleurs unisexuées à partir d’un méristème floral bisexué. Ce mécanisme évolutif favorable a permis d’améliorer les échanges interspécifiques et la variabilité génétique. Chez le melon, les différents types sexuels sont contrôlés par trois gènes androecious (A), gynoecious (G) et andromonoecious (M). Le gène M code une enzyme de la biosynthèse de l’éthylène, CmACS7, qui inhibe le développement des étamines dans les fleurs femelles. La perte de fonction de ce gène induit la croissance des étamines et par conséquent un phénotype andromonoïque. Au cours de sa thèse, dans l’équipe FLOCAD à l’IPS2, Dali RACHID a étudié comment les gènes du déterminisme du sexe contrôlent le développement des fleurs unisexuées en utilisant une combinaison d’approches complémentaires de génétique, génomique et biologie cellulaire. Son travail a permis d’identifier un réseau de gènes contrôlant le développement des fleurs unisexuées.

4 décembre 2020

Encadrant de Thèse : Dr. Adnane Boualem

------------------------------------------------------------

Pierre GAUTRAT

Régulation de la nodulation symbiotique fixatrice d’azote par des peptides de signalisation chez Medicago truncatula

Mots clés : peptides, symbiose, développement, signalisation, racine, nodulation.

Chez les légumineuses, le système racinaire est non seulement capable de se ramifier en racines latérales, mais aussi de former de nouveaux organes, les nodules fixateurs d’azote atmosphérique, grâce à une symbiose avec des bactéries, appelées rhizobia, lorsque le sol est pauvre en azote minéral. La formation et le maintien de ces nodules sont coûteux en énergie et doivent donc être strictement régulés par la plante afin d’inhiber ou de favoriser la nodulation en fonction de ses besoins en azote. Des hormones peptidiques de la famille CLE (« Clavata3 (CLV3)/Embryo Surrounding Region ») et CEP (« C-terminally Encoded Peptide »), produites dans les racines, ont notamment été identifiées comme jouant respectivement un rôle systémique (à longue distance) négatif ou positif sur la nodulation, depuis les parties aériennes. L’action de ces peptides dépend des récepteurs SUNN (« Super Numeric Nodules ») et CRA2 (« Compact Root Architecture 2 »), respectivement. La problématique de la thèse de Pierre GAUTRAT (équipe SILEG à IPS2) était de comprendre comment des peptides de signalisation régulent à la fois localement et systémiquement la nodulation. A cette fin, deux objectifs ont été définis : 1) identifier des mécanismes moléculaires associés aux voies de signalisation systémiques CLE/SUNN et CEP/CRA2 régulant la nodulation ; 2) caractériser de nouveaux peptides CLE régulant la nodulation. Les résultats obtenus ont permis de démontrer qu’un acteur commun agissant en aval des voies CLE/SUNN et CEP/CRA2 est le microARN miR2111, produit dans les parties aériennes et régulé de manière opposée par les deux voies systémiques, qui clive les transcrits des gènes TMLs (« Too Much Love ») dans les racines, contrôlant ainsi le nombre de nodules formés en fonction de la disponibilité en azote et de la pré-existence de nodules. Par ailleurs, l’activité d’un peptide CLE dont l’expression est induite dans l’épiderme racinaire en conditions symbiotiques, CLE37, est requise pour moduler le développement racinaire en réponse aux rhizobia, inhibant la croissance des racines principales et augmentant leur diamètre. Ainsi, le recrutement de ce peptide de signalisation CLE pourrait permettre d’accommoder le développement racinaire pour soutenir les besoins de la symbiose fixatrice d’azote.

17 décembre 2020

Encadrant de Thèse : Dr. Florian Frugier

 ----------------------------------------------------------

Richard RIGO

Rôle du complexe ribonucléoprotéique NSR-ASCO dans la régulation du développement des plantes

Mots clés : développement des plantes, ARN non-codant, épissage alternatif.

Les plantes sont des organismes sessiles qui s’adaptent constamment aux stress qu’ils perçoivent. Ils modulent la transcription d’un large panel de gènes afin de modifier les propriétés de leurs cellules : certains transcrits sont traduits en protéines, d’autres restent sous la forme d’ARNs non codants. Les longs ARNs non codants (lncARNs) sont une classe de transcrits impliqués dans l’adaptation aux stress. Par exemple, le lncARN ALTERNATIVE SPLICING COMPETITOR (ASCO) interagit avec des protéines nucléaires, les NUCLEAR SPECKLE RNA-BINDING PROTEINS (NSRs). Cette interaction régule l'accumulation de certains transcrits, contrôlant ainsi l'initiation et le développement racinaire. Cette étude a cherché à comprendre le rôle plus global de cette interaction dans le développement des plantes. Ainsi, nous avons montré que les NSRs et ASCO sont impliqués dans l’immunité de la plante en modulant l’expression de certains transcrits spécifiques. De plus, le lncARN ASCO semble également impliqué dans la réponse aux changements de température, et apparaît donc comme un intégrateur potentiel de stress multiples chez la plante.

18 juin 2021

Encadrants de Thèse : Dr. Céline Charon et Dr. Martin Crespi