Existe-t-il un lien fonctionnel entre la protéine TERMINAL FLOWER 1 et les peroxysomes ?

Abstract

La floraison est une étape importante du cycle de développement des plantes angiospermes et est régulée par l’intégration de signaux endogènes et environnementaux. La protéine TERMINAL FLOWER 1 (TFL1) est un répresseur majeur de la floraison : elle agit au sein des méristèmes de tiges afin de réprimer la différenciation des cellules souches en structure florale. TFL1 a fait l’objet d’études préalables au sein du laboratoire de Physiologie végétale. Des interacteurs potentiels de la protéine ont été recherchés chez Arabidopsis et plusieurs protéines du peroxysome intervenant dans la β-oxydation des lipides, la gestion du stress oxydatif ou encore la biosynthèse de l’auxine, ont été identifiées. L’objectif de ce mémoire a été d’étudier l’existence d’un lien possible entre TFL1 et le métabolisme du peroxysome chez Arabidopsis, en particulier la biosynthèse d’auxine et le stress oxydatif. Dans un premier temps, la sensibilité du mutant tfl1 et du surexpresseur 35S :TFL1 au précurseur d’auxine IBA a été analysée. Nous avons constaté que la réponse biologique à l’IBA ne semble pas être affectée par la perte de fonction ou la surexpression de TFL1. Dans un second temps, l’analyse transcriptomique du mutant tfl1 préalablement réalisée dans le laboratoire de Physiologie végétale a été exploitée. La liste des gènes différentiellement exprimés (DEG) détectés dans les parties aériennes et les racines a été examinée. Il a été constaté qu’un certain nombre de gènes intervenant dans les fonctions métaboliques du peroxysome étaient affectés par la mutation tfl1 suggérant que celle-ci altère les fonctions du peroxysome. Ensuite, les données obtenues par l’analyse transcriptomique du mutant tfl1 ont été croisées avec une méta-analyse dont l’objectif était de caractériser la signature transcriptomique du stress oxydatif. Nous avons constaté l’enrichissement de certains « clusters de gènes » dans le transcriptome du mutant tfl1. Dans les parties aériennes, un nombre important de DEG sont des gènes identifiés suite à un stress généré par de fortes intensités lumineuses, suggérant que la sensibilité à la lumière du mutant tfl1 serait différente du WT. De plus, de nombreux DEG sont communs aux mutants tfl1 et rbohf déficient dans une NADPH oxydase de la membrane plasmique, suggérant que la fonction de TFL1 pourrait s’exercer en partie via RBOH (F et/ou D). De manière assez surprenante, les DEG détectés dans les racines du mutant tfl1 sont enrichis dans un cluster détecté dans le mutant gun1, affecté dans la signalisation rétrograde des plastes, et semblent indiquer une dérépression des gènes nécessaires à l’activité photosynthétique. Le travail réalisé au cours de ce mémoire n’a pas permis de préciser un lien clair entre TFL1 et les fonctions du peroxysomes. Cependant, l’analyse du transcriptome du mutant tfl1 a permis de mettre en évidence un lien possible entre TFL1 et divers processus cellulaires liés au stress oxydatif.