Arbuscular mycorrhizal symbiosis elicits shoot proteome changes that are modified during cadmium stress alleviation in Medicago truncatula

Background : Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi, which engage a mutualistic symbiosis with the roots of most plant species, have received much attention for their ability to alleviate heavy metal stress in plants, including cadmium (Cd). While the molecular bases of Cd tolerance displayed by mycorrhizal plants have been extensively analysed in roots, very little is known regarding the mechanisms by which legume aboveground organs can escape metal toxicity upon AM symbiosis. As a model system to address this question, we used Glomus irregulare-colonised Medicago truncatula plants, which were previously shown to accumulate and tolerate heavy metal in their shoots when grown in a substrate spiked with 2 mg Cd kg-1.[br/] Results : The measurement of three indicators for metal phytoextraction showed that shoots of mycorrhizal M. truncatula plants have a capacity for extracting Cd that is not related to an increase in root-to-shoot translocation rate, but to a high level of allocation plasticity. When analysing the photosynthetic performance in metal-treated mycorrhizal plants relative to those only Cd-supplied, it turned out that the presence of G. irregulare partially alleviated the negative effects of Cd on photosynthesis. To test the mechanisms by which shoots of Cd-treated mycorrhizal plants avoid metal toxicity, we performed a 2-DE/MALDI/TOF-based comparative proteomic analysis of the M. truncatula shoot responses upon mycorrhization and Cd exposure. Whereas the metalresponsive shoot proteins currently identified in non-mycorrhizal M. truncatula indicated that Cd impaired CO2 assimilation, the mycorrhiza-responsive shoot proteome was characterised by an increase in photosynthesisrelated proteins coupled to a reduction in glugoneogenesis/glycolysis and antioxidant processes. By contrast, Cd was found to trigger the opposite response coupled the up-accumulation of molecular chaperones in shoot of mycorrhizal plants relative to those metal-free.[br/] Conclusion : Besides drawing a first picture of shoot proteome modifications upon AM symbiosis and/or heavy metal stress in legume plants, the current work argues for allocation plasticity as the main driving force for Cd extraction in aboveground tissues of M. truncatula upon mycorrhization. Additionally, according to the retrieved proteomic data, we propose that shoots of mycorrhizal legume plants escape Cd toxicity through a metabolic shift implying the glycolysis-mediated mobilization of defence mechanisms at the expense of the photosynthesis-dependent symbiotic sucrose sink

Contributions à la préservation de la vie privée et de la sécurité des données partagées

Nowadays, many challenges arise in privacy due to the rapid increase in the volume of sensitive data, the need to extract it from the analyzer, and to identify it when sharing in distributed systems. Typically, the Big Data field was born to take up this kind of challenge in a context where the orders of magnitude are immense.In this Ph.D. thesis, we are particularly interested in anonymization and security when sharing sensitive and private data. Firstly, we are mainly focused on providing solutions to the following specific issues at the node level (e.g., a bank, but it could be other structures like a hospital) that process sensitive data: (a) How to aggregate the records recorded in the various branches of the Bank while protecting the confidentiality of clients without the intervention of a trusted third party in the process; (b) How to merge data stored in separate bank branches while maintaining customer privacy.Secondly, we improve the performance of a model regarding anonymizing sensitive data making it very difficult to identify their private users. The approach we offer consists of an analysis method that proposes classifying identifiers according to their degree of criticality. Concretely, we introduce a risk analysis phase concerning critical user identifiers to boost the anonymization model (K- anonymity) defined by Sweeny in 2002.De nos jours, de nombreux défis se posent dans le cadre de la vie privée en raison de l'augmentation rapide du volume de données sensibles, de la nécessité de les extraire de l'analyseur, et de les identifier lors du partage dans des systèmes distribués. Typiquement, le domaine des données massives est né pour relever ce genre de défi dans un contexte oùles ordres de grandeur sont immenses.Dans cette thèse, nous nous intéressons particulièrement à l'anonymisation et à la sécurité lors du partage de données sensibles et privées. Tout d'abord, Nous nous concentrons plus particulièrement sur la fourniture de solutions aux problèmes spécifiques suivants au niveau des nœuds (par exemple, une banque mais il pourrait s'agir d'autres structures comme un hôpital) qui traitent des données sensibles : (a) Comment agréger les enregistrements enregistrés dans les différentes succursales de la Banque tout en protégeant la confidentialité des clients sans l'intervention d'un tiers de confiance dans le processus ; (b) Comment fusionner les données stockées dans des succursales bancaires distinctes tout en préservant la confidentialité des clients.Deuxièmement, nous améliorons les performances d'un modèle concernant l'anonymisation des données sensibles rendant très difficile l'identification de leurs utilisateurs privés. L'approche que nous offrons consiste en une méthode d 'analyse qui propose une classification des identifiants selon leur degré de criticité. Concrètement, nous introduisons une phase d'analyse des risques concernant les identifiants utilisateurscritiques pour dynamiser le modèle d'anonymisation (K-anonymity) défini par Sweeny en 2002

Contributions à la préservation de la vie privée et de la sécurité des données partagées

Nowadays, many challenges arise in privacy due to the rapid increase in the volume of sensitive data, the need to extract it from the analyzer, and to identify it when sharing in distributed systems. Typically, the Big Data field was born to take up this kind of challenge in a context where the orders of magnitude are immense.In this Ph.D. thesis, we are particularly interested in anonymization and security when sharing sensitive and private data. Firstly, we are mainly focused on providing solutions to the following specific issues at the node level (e.g., a bank, but it could be other structures like a hospital) that process sensitive data: (a) How to aggregate the records recorded in the various branches of the Bank while protecting the confidentiality of clients without the intervention of a trusted third party in the process; (b) How to merge data stored in separate bank branches while maintaining customer privacy.Secondly, we improve the performance of a model regarding anonymizing sensitive data making it very difficult to identify their private users. The approach we offer consists of an analysis method that proposes classifying identifiers according to their degree of criticality. Concretely, we introduce a risk analysis phase concerning critical user identifiers to boost the anonymization model (K- anonymity) defined by Sweeny in 2002.De nos jours, de nombreux défis se posent dans le cadre de la vie privée en raison de l'augmentation rapide du volume de données sensibles, de la nécessité de les extraire de l'analyseur, et de les identifier lors du partage dans des systèmes distribués. Typiquement, le domaine des données massives est né pour relever ce genre de défi dans un contexte oùles ordres de grandeur sont immenses.Dans cette thèse, nous nous intéressons particulièrement à l'anonymisation et à la sécurité lors du partage de données sensibles et privées. Tout d'abord, Nous nous concentrons plus particulièrement sur la fourniture de solutions aux problèmes spécifiques suivants au niveau des nœuds (par exemple, une banque mais il pourrait s'agir d'autres structures comme un hôpital) qui traitent des données sensibles : (a) Comment agréger les enregistrements enregistrés dans les différentes succursales de la Banque tout en protégeant la confidentialité des clients sans l'intervention d'un tiers de confiance dans le processus ; (b) Comment fusionner les données stockées dans des succursales bancaires distinctes tout en préservant la confidentialité des clients.Deuxièmement, nous améliorons les performances d'un modèle concernant l'anonymisation des données sensibles rendant très difficile l'identification de leurs utilisateurs privés. L'approche que nous offrons consiste en une méthode d 'analyse qui propose une classification des identifiants selon leur degré de criticité. Concrètement, nous introduisons une phase d'analyse des risques concernant les identifiants utilisateurscritiques pour dynamiser le modèle d'anonymisation (K-anonymity) défini par Sweeny en 2002

Compréhension des mécanismes impliqués dans la réponse au cadmium de Medicago truncatula en interaction symbiotique avec Glomus intraradices (analyses physiologiques et moléculaires)

L étude de l interaction tripartite M. truncatula G. intraradices-cadmium nous a permis par la combinaison des approches physiologiques et moléculaires de décrypter les mécanismes impliqués directement ou indirectement dans cette interaction. Les études morphologiques et physiologiques ont révélé la sensibilité de M. truncatula Jemalong 5 vis-à-vis du Cd2+ (2 ppm). En plus de l amélioration de la croissance de la plante, nous avons démontré que la symbiose mycorhizienne à arbuscule (SMA) confère à la plante une certaine tolérance vis-à-vis du Cd2+et oriente la plante vers une stratégie de phytoextraction. L approche protéomique effectuée a révélée 30 protéines au niveau des racines et 23 protéines des organes aériens dont le niveau d accumulation vari significativement en réponse à l un ou l autre des traitements. Suite à l analyse de la distribution fonctionnelle des protéines identifiées, nous avons démontré l implication de la SMA dans la sur-accumulation de protéines potentiellement responsables de l atténuation de la toxicité du Cd2+ via des propriétés anti-oxydantes. L étude ciblée de l expression des gènes impliqués dans la défense, a permis d exclure la mise en place d un mécanisme de régulation globale de ces gènes en réponse à la SMA. L identification et la quantification des isoflavonoïdes dans les racines de M. truncatula suite aux différents traitements ont par ailleurs mis en évidence l implication potentielle de ces molécules dans la réponse au stress cadmique.In this work, we have combined physiological and molecular approaches to decipher the mechanisms involved directly or indirectly in the triple interaction Medicago truncatula-Glomus intraradices-cadmium . The morphological and physiological studies have revealed the sensitivity of M. truncatula Jemalong 5 towards Cd2 + (2 ppm). In addition to the improvement of development of plant by colonization , AMS confers to plant a certain tolerance towards cadmium stress, attenuating phytotoxic effects of Cd2 + by the dilution of its content in plant tissues, directing the plant to a phytoextraction strategy. The non-targeted proteomic approach revealed proteins whose accumulation showed significant change following the various treatments, including 30 proteins in roots and 23 proteins in aerial organs that were identified by LC-MS / MS and MALDI-TOF. Following the analysis of the functional distribution of these proteins, we have demonstrated the involvement of AMS in the up-accumulation of proteins potentially responsible for the alleviation of the toxicity of Cd2 + by decreasing the oxidative stress. The targeted study of the expression of genes involved in defence, has ruled out a global regulation of these genes in response to AMS. The identification and quantification of isoflavonoids in roots of M. truncatula following the various treatments also have highlighted the potential involvement of these molecules in response to cadmium stress.DIJON-BU Sciences Economie (212312102) / SudocSudocFranceF

Impacts de la contamination chimique, de l’occupation du sol et de l’apport d’amendements sur la biodiversité fonctionnelle du sol

National audienceLa détermination d’activités enzymatiques et la réalisation de profils protéiques permettent d’étudier les processus microbiens ayant cours au niveau du sol. Les enzymes proviennent d’une part, de la sécrétion exocellulaire, d’autre part, de la libération intracellulaire intervenant lors de la lyse des cellules. Les enzymes sont impliquées dans les processus globaux de respiration, dans les cycles biogéochimiques des éléments essentiels (C,N,P,S), dans la transformation des contaminants, et peuvent être modulées par de nombreux facteurs. Elles constituent ainsi des indicateurs du fonctionnement du sol (Nannipieri et al., 2003) et de sa diversité (Caldwell, 2005).L’objectif de cette étude est d’étudier l’impact de contaminants chimiques sur la biodiversité fonctionnelle des sols, au travers de la mesure des activités déshydrogénase, -Galactosidase, Arylsulfatase et Uréase. Les modes d’occupation des sols, comme les apports d’amendement, qui influent également sur l’expression des activités enzymatiques, sont considérés.Des sols très contrastés en texture, localisation et couverture ont été sélectionnés et prélevés sur différents sites nationaux. Les résultats montrent presque aucun effet significatif de l’apport d’amendement sur des sols de culture quelque soit l’activité considérée. En revanche, cette étude montre un effet d’occupation du sol très significatif sur les quatre enzymes, avec des activités supérieures en forêt. L’effet des contaminants chimiques est également significatif pour les quatre activités, avec une diminution des activités arylsulfatase et b-Galactosidase (fonction des polluants et de leur concentration), et une augmentation des activités Uréase et déshydrogénase.Ces résultats mettent en évidence l’importance de la réponse des microorganismes du sol sous les différentes pressions anthropiques, et la possibilité d’utiliser ce réservoir fonctionnel très diversifié comme indicateur de fonctionnement. Les perspectives de caractérisation des profils protéiques exprimés, au moyen de techniques de protéomique des sols, sont présentées

Impacts de la contamination chimique, de l’occupation du sol et de l’apport d’amendements sur la biodiversité fonctionnelle du sol

National audienceLa détermination d’activités enzymatiques et la réalisation de profils protéiques permettent d’étudier les processus microbiens ayant cours au niveau du sol. Les enzymes proviennent d’une part, de la sécrétion exocellulaire, d’autre part, de la libération intracellulaire intervenant lors de la lyse des cellules. Les enzymes sont impliquées dans les processus globaux de respiration, dans les cycles biogéochimiques des éléments essentiels (C,N,P,S), dans la transformation des contaminants, et peuvent être modulées par de nombreux facteurs. Elles constituent ainsi des indicateurs du fonctionnement du sol (Nannipieri et al., 2003) et de sa diversité (Caldwell, 2005).L’objectif de cette étude est d’étudier l’impact de contaminants chimiques sur la biodiversité fonctionnelle des sols, au travers de la mesure des activités déshydrogénase, -Galactosidase, Arylsulfatase et Uréase. Les modes d’occupation des sols, comme les apports d’amendement, qui influent également sur l’expression des activités enzymatiques, sont considérés.Des sols très contrastés en texture, localisation et couverture ont été sélectionnés et prélevés sur différents sites nationaux. Les résultats montrent presque aucun effet significatif de l’apport d’amendement sur des sols de culture quelque soit l’activité considérée. En revanche, cette étude montre un effet d’occupation du sol très significatif sur les quatre enzymes, avec des activités supérieures en forêt. L’effet des contaminants chimiques est également significatif pour les quatre activités, avec une diminution des activités arylsulfatase et b-Galactosidase (fonction des polluants et de leur concentration), et une augmentation des activités Uréase et déshydrogénase.Ces résultats mettent en évidence l’importance de la réponse des microorganismes du sol sous les différentes pressions anthropiques, et la possibilité d’utiliser ce réservoir fonctionnel très diversifié comme indicateur de fonctionnement. Les perspectives de caractérisation des profils protéiques exprimés, au moyen de techniques de protéomique des sols, sont présentées

Privacy as a Service: Anonymisation of NetFlow Traces

International audienc

Cadmium stress alleviation by arbuscular mycorrhizal symbiosis: proteomic studies of the mechanisms involved in shoots of M. truncatula

International audienc

Membrane proteomics of arbuscular mycorrhiza

International audienc