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Stage:44
From Master 2 Recherche Biosciences Végétales
Laboratoire d'accueil : Laboratoire des Interactions Plantes-Microorganismes (LIPM)
Equipe d'accueil : Résistance, Sensibilité et Mort Cellulaire chez Arabidopsis en réponse à des bactéries phytopathogènes
Encadrant(e)(s) : Susana Rivas , Tél: 05 61 28 53 26 , mail: Susana.Rivas@toulouse.inra.fr
Les plantes ont développé des mécanismes de signalisation et de défense complexes afin de se protéger contre les agents pathogènes potentiels. L’une des manifestations la plus rapide et la plus efficace de la mise en place de cette résistance est la réponse hypersensible (HR), caractérisée par une mort rapide et localisée dans des tissus au site d’inoculation. La HR permet le confinement de l’agent pathogène, empêchant ainsi sa dissémination au delà du site d’infection. AtMYB30, un facteur de transcription MYB d’Arabidopsis thaliana, a été identifié sur la base de son activation transcriptionnelle rapide, transitoire et spécifique au cours des premières étapes de la mise en place de la HR en réponse à différents agents pathogènes bactériens (1). AtMYB30 est un régulateur positif des voies de transduction contrôlant la mise en place de la mort cellulaire et des mécanismes de défense associés (3,4).
L’activité des FT est soumise à une régulation fine afin de permettre une activation rapide et précise de leurs gènes cibles. En particulier, l’ubiquitination est un mécanisme clé qui contrôle l’abondance, la localisation et l’activité des protéines dans les cellules eucaryotes. La liaison covalente d’une chaîne de polyubiquitine à la protéine cible conduit à sa reconnaissance et à sa dégradation par le protéasome.
L’étude de la régulation de l’activité d’AtMYB30 et de sa fonction en tant que régulateur des mécanismes de défense et de mort cellulaire associée est en cours dans notre équipe. Différentes données suggèrent fortement le système ubiquitine/protéasome contrôle la fonction d‘ AtMYB30 in vivo. En effet, l’utilisation d’inhibiteurs du protéasome conduit à l’accumulation de la protéine AtMYB30 in planta. De plus, un crible double hybride précédemment réalisé dans l’équipe a permis d’identifier un interacteur putatif d’AtMYB30 : MIP1 (AtMYB30-Interacting Partner1). MIP1 possède un domaine de type RING conservé, lui conférant une fonction d’E3 ubiquitine ligase putative. Les E3 ligases déterminent la spécificité de reconnaissance du substrat dans le processus d’ubiquitination. Nous avons démontré qu’AtMYB30 et MIP1 sont colocalisés et interagissent physiquement dans le noyau des cellules végétales. Nos données montrent que MIP1 régule négativement les réponses de défense contrôlées par AtMYB30, suggérant que l’ubiquitination d’AtMYB30 serait nécessaire à l’atténuation des réponses de défense.
Dans le but d’approfondir la compréhension des mécanismes d’action d’AtMYB30, l’objectif du présent projet est de (i) tester si (i) MIP1 est une E3 ligase active, (ii) étudier si MIP1 est capable d’ubiquitiner AtMYB30 et (iii) mieux comprendre le(s) conséquence(s) de l’ubiquitination d’AtMYB30 sur les réactions de défense végétales. Pour cela, des essaies d’ubiquitination in vitro seront réalisés. De plus, l’effet de l’ubiquitination d‘AtMYB30 sur la stabilité de la protéine et son activité de régulateur positif de la défense chez Arabidopsis sera aussi étudié. Ce travail devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui contribuent à l’établissement de la mise en place de la résistance chez les plantes.
(1) Daniel et al (1999) Plant J. 20, 57-66.
(2) Vailleau et al (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99, 10179-10184.
(3) Raffaele et al (2008) The Plant Cell 20, 752-767.
Techniques utilisées relatives au sujet:
Une combinaison de techniques biochimiques, moléculaires et génétiques seront utilisées.
Biologie moléculaire et génétique: techniques générales relatives à l’ADN et l’ARN de plantes, clonage, criblage inverse, mutagenèse dirigée …
Biochimie: expression de protéines et purification à partir de E. coli et de tissu végétal, épitope tagging, chromatographie d’affinité, électrophorèse, Western blot, immunoprécipitation,, spectrométrie de masse, essaies d’ubiquitination in vitro,
Biologie végétale : expression transitoire chez N. benthamiana et Arabidopsis, transformation d’Arabidopsis, techniques de pathologie végétale (inoculation bactérienne de plantes, évaluation in planta de la croissance bactérienne),
Autres: bioinformatique (analyse in silico de séquences de gènes et protéines), biologie cellulaire (microscopie confocal, étude de l’interaction entre protéines par FLIM)