Analyse quantitative et dynamique de la perception de l`hormone

Analyse quantitative et dynamique de la perception de l’hormone jasmonate en
réponse à la blessure chez les plantes
Responsable du stage : Antony Champion ([email protected])
Equipe CERES, UMR DIADE (http://www.diade-research.fr/)
Des interactions moléculaires complexes orchestrant le développement des plantes et les mécanismes de
défense face à des agents pathogènes ou des contraintes climatiques jouent un rôle majeur dans l’adaptation des
plantes. Récemment, il a été mis en évidence le rôle crucial joué par les hormones de défense dans la modulation et
la spécification des réponses permettant aux plantes de s’adapter à leur environnement. Parmi les hormones étudiées,
le jasmonate (JA) est considéré comme une hormone clé dans la réponse aux stress biotiques et abiotiques
(Wasternack and Hause, 2013). De nombreux travaux ont démontré le rôle de cette hormone synthétisée en réponse
à la blessure, aux attaques par des insectes et des nématodes et aux infections par des microorganismes nécrotrophes.
Plusieurs acteurs moléculaires participant à la perception et la signalisation en réponse au JA ont été
identifiés. Les deux principaux composants découverts sont les protéines COI1 et JAZ, respectivement récepteur et
répresseur de cette voie de signalisation (Staswick, 2008). Une caractéristique remarquable de la réponse de défense
suite, par exemple, à une blessure est qu’elle n’est pas confinée au site d’attaque mais s’étend aussi aux tissus éloignés
non blessés. La plante est en effet capable d’envoyer un signal mobile sur de longues distances conduisant à une
réponse systémique associée notamment à la synthèse, la perception et la signalisation jasmonate. Or les approches
classiques de génétique et de biochimie ne permettent pas d’analyser de manière quantitative et dynamique la
perception du jasmonate dans des cellules vivantes. C’est pourquoi, l’équipe CERES de l’UMR DIADE et l’unité
RDP (INRA/ENS, Lyon) ont récemment mis au point un outil appelé bio-capteur capable de suivre la réponse à un
stress associé à la perception du jasmonate chez la plante modèle Arabidopsis thaliana (Figure 1, Larrieu et al., 2015).
Figure 1 : Cinétique de dégradation du bio-capteur jasmonate en réponse à un stress dans la racine d’A.
thaliana.
L’objectif principal du projet de Master sera d’analyser la perception et la signalisation JA chez Arabidopsis
pour caractériser la réponse locale et systémique à la blessure. Il s’agira notamment (i) de décrire la dynamique du
JA dans la racine en réponse à différents types de blessures de la partie aérienne, (ii) de quantifier localement à
l’échelle cellulaire la perception du JA suite à une blessure de la racine et enfin (iii) d’évaluer l’impact de la blessure
sur les réactions de défense JA-dépendant et sur le développement du système racinaire. Le (la) candidat (e)
participera également au développement d’une palette de bio-capteurs du JA plus au moins sensibles à différents
types de stress environnementaux. Ces travaux seront menés en collaboration avec l’équipe de T. Vernoux à l’ENS
de Lyon.
Larrieu A, Champion A, Legrand J, Lavenus J, Mast D, Brunoud G, Oh J, Guyomarc’h S, Pizot M, Farmer
EE, et al (2015) A fluorescent hormone biosensor reveals the dynamics of jasmonate signalling in plants. Nature
Communication. doi: 10.1038/ncomms7043
Staswick PE (2008) JAZing up jasmonate signaling. Trends Plant Sci 13: 66–71
Wasternack C, Hause B (2013) Jasmonates: biosynthesis, perception, signal transduction and action in plant stress
response, growth and development. An update to the 2007 review in Annals of Botany. Ann Bot 111: 1021–1058