Analyse fonctionnelle de la protéine WSCP chez Arabidopsis thaliana
Résumé
Class II WSCP proteins (Watersoluble Chlorophyll binding Proteins) are soluble proteins that interact with chlorophyll and its derivatives in Brassicaceae. These proteins belong to the protease inhibitor family and they are induced by abiotic stress under light conditions. To date, their functions in plants are not well documented. The aim of this study is to characterize the physiological function of a WSCP protein in model plants Arabidopsis thaliana. We demonstrated initially that theWSCP protein is not induced under stress conditions during photomorphogenesis. However, the protein is expressed in dark grown (etiolated) seedlings as well as in the flower transmitting tract, the path of pollen tubes growth. In the flower, we have demonstrated a WSCP regulation by HEC and NTT transcription factors involved in floral development. By a reverse geneticapproach, we have highlighted a regulatory WSCP function in transmitting tract cell death. Consequently, the pollen tubegrowth is impaired and the resulting nonspecific cell death influence seed development. In etiolated seedlings, WSCP transcript is expressed in the apical hook, a structure which protects seedlings during emergence from soil. Interestingly, HEC and NTT transcription factors are also expressed in etiolated seedlings and regulate WSCP gene expression differently. Furthermore, WSCP protein accumulates in the presence of the stress hormone ethylene in apical hook and WSCP gene promoter activity increases during mechanical wounding. Taken together, these experiments suggest a protective role of WSCP proteins during skotomorphogenesis.
Les protéines WSCP (Water-soluble Chlorophyll binding Proteins) de classe II sont des protéines solubles capables de fixer la chlorophylle et ses dérivés chez les Brassicaceae. Ces protéines font partie de la famille des inhibiteurs de protéases et elles présentent la particularité d'être induites en conditions de stress abiotiques à la lumière. Leurs fonctions in planta sont à ce jour très peu documentées. Cette thèse présente l'étude de la fonction physiologique d'une WSCP chez la plante modèle Arabidopsis thaliana. Nous avons montré dans un premier temps que la protéine WSCP n'est pas induite en conditions de stress pendant la photomorphogénèse. En revanche, elle est exprimée dans les plantules à l'obscurité (étiolées) et dans le tissu de transmission des fleurs, lieu de passage des tubes polliniques. Dans la fleur, nous avons mis en évidence la régulation de WSCP par les facteurs de transcriptions HEC et NTT impliqués dans le développement floral. Par une approche de génique inverse, nous avons montré un rôle de WSCP dans le contrôle de la mort cellulaire du tissu de transmission. En conséquence, la progression des tubes polliniques est altérée et la mort cellulaire non spécifique influence le développement des graines. Chez les plantules étiolées, le transcrit WSCP est exprimé au niveau de la crosse apicale, structure dont la fonction est de protéger les plantules au cours de l'émergence hors du sol. De manière intéressante, les facteurs NTT et HEC sont également exprimés dans les plantules étiolées mais régulent l'expression du gène WSCP de façon différente. De plus, la protéine WSCP s'accumule en présence de l'hormone de stress éthylène dans la crosse apicale et l'activité du promoteur du gène WSCP augmente en conditions de stress mécaniques. Prises ensembles, ces expériences laissent présager d'un rôle protecteur de la protéine WSCP au cours de la skotomorphogénèse.
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