Métabolisme monocarbone chez les végétaux (régulation de la synthèse du tétrahydrofolate au cours du développement et relation avec le métabolisme de la méthionine)

Les dérivés du tétrahydrofolate (H4F) sont des cofacteurs indispensables aux réactions de transfert d'unités monocarbonées. Le niveau d'expression des enzymes HPPKlDHPS et de DHFRlTS a été analysé pendant la germination et le développement de plantules de pois. Ainsi, tous les tissus et organes sont autonomes pour la synthèse du H4F. Lors de la différentiation tissulaire, le folate est synthétisé préférentiellement dans les feuilles et les tissus en forte division cellulaire. Dans les embryons et les tissus méristématiques, une expression élevée des deux enzymes et de leurs transcrits est corrélée avec la reprise du métabolisme et la synthèse des nucléotides. Dans les feuilles, concentration en folate et activité de synthèse du H4F sont nettement plus élevées que dans les autres tissus matures. Lumière dépendante, cette situation particulière est corrélée avec l'activité photosynthétique et photorespiratoire du tissu. Dans ces tissus, l'accumulation de folate semble liée à son rôle dans la synthèse de méthionine (Met) dans le cytosol. Dans des cellules d'Arabidopsis, une forte activité de synthèse de Met est corrélée avec une concentration de folate élevée, et vice versa Une augmentation de la teneur intracellulaire en folate semble influencer uniquement l'expression de la dernière étape mitochondriale de la synthèse de H4F. A l'inverse, une carence marquée en folate provoque une augmentation de la quantité des enzymes de synthèse du H4F et une modification post-traductionnelle originale de la cystathionine gamma-synthase, première étape de la synthèse de Met. Ces modifications ont probablement pour conséquence d'augmenter à la fois la synthèse de H4F et celle de Met.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

La gouvernance territoriale de la transition agroécologique. Illustration à partir du cas du Pilat

International audienc

La gouvernance territoriale de la transition agroécologique. Illustration à partir du cas du Pilat

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Le territoire comme catalyseur de la transition agroécologique

International audienceConsidered as places of learning and innovation, and a site for alternative andintegrated governance of food systems, territories are often quoted as playing a facilitating rolein agroecological transitions (place-based approach). We tested this hypothesis by analyzingthe territorial governance of the agroecological transition in the Pilat Regional Natural Park,through the prism of adaptive governance. Agroecology enjoys strong support in this areafrom the public authorities, but also within the numerous initiatives undertaken by citizens,farmers, companies, institutions and NGOs. All those different stakeholders, however, have adifferent approach. Our analysis of the resources and networks that supported the developmentof agroecological projets has revealed a long-term learning process within agricultural andcitizen networks, closely linked to the above level, regional environment. The Regional NaturalPark, both in its role as an institution bridging European, national and regional politics andas a facilitator in the agroecological transition, is also involved in a process of adaptationregarding its role and posture in a changing political environment and in light of the newlearning approaches suggested by agroecology. Thus, the Pilat area can be seen as a learningcommunity. Nevertheless, socio-economic factors remain decisive: while the transition is wellunderway in the breeding sector, progress is much slower in the fruit and wine sectors. So,the territory can be considered as a catalyzer of agroecological transition within the broaderframework of farming systems adapting themselves to the new climatic, socio-economic andpolitical background, but it cannot influence large scale macroeconomic and political factors,which remain decisive when assuming agriculture is to follow a greener path.Appréhendé comme lieu d’apprentissages et d’affirmation d’une gouvernanceintégrée et alternative des systèmes alimentaires, le territoire est souvent invoqué dans unrôle facilitant la transition agroécologique. Nous questionnons cette hypothèse en analysantla gouvernance territoriale de la transition dans le territoire du Pilat, en nous appuyantplus spécifiquement sur la grille d’analyse de la gouvernance adaptative. L’agroécologieest soutenue, dans le Pilat, par une volonté politique forte du Parc Naturel Régional etde nombreux projets à l’initiative de citoyens, agriculteurs, entreprises ou institutionssur le territoire, même si ces acteurs ont des visions différentes. L’analyse des réseaux etacteurs ayant joué un rôle dans le développement de ces projets révèle une dynamiqued’apprentissage collectif dans les réseaux citoyens et agricoles inscrite dans la longue duréeet en lien avec l’environnement régional. Le Parc, institution passerelle avec les politiquesrégionales, nationales et européennes et accompagnateur de la transition agroécologique,est lui aussi engagé dans une adaptation de son rôle et de sa posture. Le Pilat peut ainsi êtrequalifié de territoire apprenant. Néanmoins, les contextes socio-économiques gardent unrôle déterminant dans la transition agroécologique : alors qu’une mutation significative estengagée en élevage, elle reste beaucoup plus réservée dans les filières arboricoles et viticoles.Ainsi, le territoire est un catalyseur de la transition agroécologique dans le cadre plus larged’une adaptation des systèmes au contexte climatique, socio-économique et politique, maisil ne peut infléchir les facteurs macroéconomiques et politiques générés à d’autres échelleset qui restent déterminants d’une écologisation de l’agriculture

Le territoire comme catalyseur de la transition agroécologique

International audienceConsidered as places of learning and innovation, and a site for alternative andintegrated governance of food systems, territories are often quoted as playing a facilitating rolein agroecological transitions (place-based approach). We tested this hypothesis by analyzingthe territorial governance of the agroecological transition in the Pilat Regional Natural Park,through the prism of adaptive governance. Agroecology enjoys strong support in this areafrom the public authorities, but also within the numerous initiatives undertaken by citizens,farmers, companies, institutions and NGOs. All those different stakeholders, however, have adifferent approach. Our analysis of the resources and networks that supported the developmentof agroecological projets has revealed a long-term learning process within agricultural andcitizen networks, closely linked to the above level, regional environment. The Regional NaturalPark, both in its role as an institution bridging European, national and regional politics andas a facilitator in the agroecological transition, is also involved in a process of adaptationregarding its role and posture in a changing political environment and in light of the newlearning approaches suggested by agroecology. Thus, the Pilat area can be seen as a learningcommunity. Nevertheless, socio-economic factors remain decisive: while the transition is wellunderway in the breeding sector, progress is much slower in the fruit and wine sectors. So,the territory can be considered as a catalyzer of agroecological transition within the broaderframework of farming systems adapting themselves to the new climatic, socio-economic andpolitical background, but it cannot influence large scale macroeconomic and political factors,which remain decisive when assuming agriculture is to follow a greener path.Appréhendé comme lieu d’apprentissages et d’affirmation d’une gouvernanceintégrée et alternative des systèmes alimentaires, le territoire est souvent invoqué dans unrôle facilitant la transition agroécologique. Nous questionnons cette hypothèse en analysantla gouvernance territoriale de la transition dans le territoire du Pilat, en nous appuyantplus spécifiquement sur la grille d’analyse de la gouvernance adaptative. L’agroécologieest soutenue, dans le Pilat, par une volonté politique forte du Parc Naturel Régional etde nombreux projets à l’initiative de citoyens, agriculteurs, entreprises ou institutionssur le territoire, même si ces acteurs ont des visions différentes. L’analyse des réseaux etacteurs ayant joué un rôle dans le développement de ces projets révèle une dynamiqued’apprentissage collectif dans les réseaux citoyens et agricoles inscrite dans la longue duréeet en lien avec l’environnement régional. Le Parc, institution passerelle avec les politiquesrégionales, nationales et européennes et accompagnateur de la transition agroécologique,est lui aussi engagé dans une adaptation de son rôle et de sa posture. Le Pilat peut ainsi êtrequalifié de territoire apprenant. Néanmoins, les contextes socio-économiques gardent unrôle déterminant dans la transition agroécologique : alors qu’une mutation significative estengagée en élevage, elle reste beaucoup plus réservée dans les filières arboricoles et viticoles.Ainsi, le territoire est un catalyseur de la transition agroécologique dans le cadre plus larged’une adaptation des systèmes au contexte climatique, socio-économique et politique, maisil ne peut infléchir les facteurs macroéconomiques et politiques générés à d’autres échelleset qui restent déterminants d’une écologisation de l’agriculture

Le territoire comme catalyseur de la transition agroécologique

International audienceConsidered as places of learning and innovation, and a site for alternative andintegrated governance of food systems, territories are often quoted as playing a facilitating rolein agroecological transitions (place-based approach). We tested this hypothesis by analyzingthe territorial governance of the agroecological transition in the Pilat Regional Natural Park,through the prism of adaptive governance. Agroecology enjoys strong support in this areafrom the public authorities, but also within the numerous initiatives undertaken by citizens,farmers, companies, institutions and NGOs. All those different stakeholders, however, have adifferent approach. Our analysis of the resources and networks that supported the developmentof agroecological projets has revealed a long-term learning process within agricultural andcitizen networks, closely linked to the above level, regional environment. The Regional NaturalPark, both in its role as an institution bridging European, national and regional politics andas a facilitator in the agroecological transition, is also involved in a process of adaptationregarding its role and posture in a changing political environment and in light of the newlearning approaches suggested by agroecology. Thus, the Pilat area can be seen as a learningcommunity. Nevertheless, socio-economic factors remain decisive: while the transition is wellunderway in the breeding sector, progress is much slower in the fruit and wine sectors. So,the territory can be considered as a catalyzer of agroecological transition within the broaderframework of farming systems adapting themselves to the new climatic, socio-economic andpolitical background, but it cannot influence large scale macroeconomic and political factors,which remain decisive when assuming agriculture is to follow a greener path.Appréhendé comme lieu d’apprentissages et d’affirmation d’une gouvernanceintégrée et alternative des systèmes alimentaires, le territoire est souvent invoqué dans unrôle facilitant la transition agroécologique. Nous questionnons cette hypothèse en analysantla gouvernance territoriale de la transition dans le territoire du Pilat, en nous appuyantplus spécifiquement sur la grille d’analyse de la gouvernance adaptative. L’agroécologieest soutenue, dans le Pilat, par une volonté politique forte du Parc Naturel Régional etde nombreux projets à l’initiative de citoyens, agriculteurs, entreprises ou institutionssur le territoire, même si ces acteurs ont des visions différentes. L’analyse des réseaux etacteurs ayant joué un rôle dans le développement de ces projets révèle une dynamiqued’apprentissage collectif dans les réseaux citoyens et agricoles inscrite dans la longue duréeet en lien avec l’environnement régional. Le Parc, institution passerelle avec les politiquesrégionales, nationales et européennes et accompagnateur de la transition agroécologique,est lui aussi engagé dans une adaptation de son rôle et de sa posture. Le Pilat peut ainsi êtrequalifié de territoire apprenant. Néanmoins, les contextes socio-économiques gardent unrôle déterminant dans la transition agroécologique : alors qu’une mutation significative estengagée en élevage, elle reste beaucoup plus réservée dans les filières arboricoles et viticoles.Ainsi, le territoire est un catalyseur de la transition agroécologique dans le cadre plus larged’une adaptation des systèmes au contexte climatique, socio-économique et politique, maisil ne peut infléchir les facteurs macroéconomiques et politiques générés à d’autres échelleset qui restent déterminants d’une écologisation de l’agriculture

One-carbon metabolism in plants. Regulation of tetrahydrofolate synthesis during germination and seedling development

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Methionine metabolism in plants. Chloroplasts are autonomous for de novo methionine synthesis and can import s-adenosylmethionine from the cytosol

International audienceThe subcellular distribution of Met and S-adenosylmethionine (AdoMet) metabolism in plant cells discloses a complex partition between the cytosol and the organelles. In the present work we show that Arabidopsis contains three functional isoforms of vitamin B12-independent methionine synthase (MS), the enzyme that catalyzes the methylation of homocysteine to Met with 5-methyltetrahydrofolate as methyl group donor. One MS isoform is present in chloroplasts and is most likely required to methylate homocysteine that is synthesized de novo in this compartment. Thus, chloroplasts are autonomous and are the unique site for de novo Met synthesis in plant cells. The additional MS isoforms are present in the cytosol and are most probably involved in the regeneration of Met from homocysteine produced in the course of the activated methyl cycle. Although Met synthesis can occur in chloroplasts, there is no evidence that AdoMet is synthesized anywhere but the cytosol. In accordance with this proposal, we show that AdoMet is transported into chloroplasts by a carrier-mediated facilitated diffusion process. This carrier is able to catalyze the uniport uptake of AdoMet into chloroplasts as well as the exchange between cytosolic AdoMet and chloroplastic AdoMet or S-adenosylhomocysteine. The obvious function for the carrier is to sustain methylation reactions and other AdoMet-dependent functions in chloroplasts and probably to remove S-adenosylhomocysteine generated in the stroma by methyltransferase activities. Therefore, the chloroplastic AdoMet carrier serves as a link between cytosolic and chloroplastic one-carbon metabolism

Folate in plants: biosynthesis, distribution and enhancement

A

Methionine catabolism in Arabidopsis cells is initiated by a γ-cleavage process and leads to S-methylcysteine and isoleucine syntheses

Despite recent progress in elucidating the regulation of methionine (Met) synthesis, little is known about the catabolism of this amino acid in plants. In this article, we present several lines of evidence indicating that the cleavage of Met catalyzed by Met γ-lyase is the first step in this process. First, we cloned an Arabidopsis cDNA coding a functional Met γ-lyase (AtMGL), a cytosolic enzyme catalyzing the conversion of Met into methanethiol, α-ketobutyrate, and ammonia. AtMGL is present in all of the Arabidopsis organs and tissues analyzed, except in quiescent dry mature seeds, thus suggesting that AtMGL is involved in the regulation of Met homeostasis in various situations. Also, we demonstrated that the expression of AtMGL was induced in Arabidopsis cells in response to high Met levels, probably to bypass the elevated K(m) of the enzyme for Met. Second, [(13)C]-NMR profiling of Arabidopsis cells fed with [(13)C]Met allowed us to identify labeled S-adenosylmethionine, S-methylmethionine, S-methylcysteine (SMC), and isoleucine (Ile). The unexpected production of SMC and Ile was directly associated to the function of Met γ-lyase. Indeed, we showed that part of the methanethiol produced during Met cleavage could react with an activated form of serine to produce SMC. The second product of Met cleavage, α-ketobutyrate, entered the pathway of Ile synthesis in plastids. Together, these data indicate that Met catabolism in Arabidopsis cells is initiated by a γ-cleavage process and can result in the formation of the essential amino acid Ile and a potential storage form for sulfide or methyl groups, SMC