Changement Climatique et Signalisation Redox

Equipe CCARS / Graham Noctor

L'augmentation continue des gaz à effet de serre, tel que le CO₂, affecte les plantes principalement de deux manières. D’une part, l'augmentation du CO₂ entraîne en soi des ajustements dans le métabolisme et la physiologie des plantes. D’autre part, les changements climatiques qui en résultent devraient conduire à des périodes de stress de plus en plus intenses pour les plantes. Compte tenu de leur rôle central dans une myriade de fonctions cellulaires végétales, les altérations de l'état d'oxydoréduction (état redox) sont susceptibles de déterminer ces deux effets.

De par leur influence sur les modifications réversibles des résidus Cys des protéines, les régulateurs à thiols, tels que le glutathion et les thiorédoxines, sont des acteurs clés de l’état redox cellulaire. Tous deux interagissent étroitement avec les espèces réactives de l'oxygène (ROS) et, ces dernières années, la régulation redox déclenchée par les ROS suscite un vif intérêt. En tant que sous-produits de nombreuses voies métaboliques, les ROS sont générés en permanence dans les cellules végétales, mais leurs concentrations sont modifiées par l'environnement, leur accumulation étant augmentée par des conditions stressantes. En outre, ils peuvent également être produits de manière pro-active par la plante pour signaler la présence d'un agent pathogène et/ou pour réguler les voies des phytohormones.

Nos résultats récents indiquent l'existence de nouveaux mécanismes redox régulateurs faisant le lien entre le stress et la synthèse et la signalisation de l'acide salicylique (SA). Nous utilisons des approches génétiques et biochimiques complémentaires pour étudier ces mécanismes. En particulier, nous cherchons à préciser le rôle des acteurs redox clés que sont le glutathion et les thiorédoxines dans le lien entre les changements environnementaux et les ajustements dépendant du SA qui déterminent le développement de la plante et sa résistance aux stress.

Les questions spécifiques que nous abordons sont les suivantes :

(1) Comment des enzymes redox spécifiques relient H₂O₂ à l'activation de la voie du SA ?

(2) Quelles sont les relations entre le glutathion et le SA ?

(3) Quels sont les rôles de thiorédoxines spécifiques dans la modulation de la biosynthèse des phytohormones et de leurs voies de signalisation ?