Recherche de gènes impliqués dans la tolérance au zinc chez l'espèce modèle hyperaccumulatrice de zinc Arabidopsis halleri : un nouveau rôle possible pour les défensines de plantes

Abstract

Le zinc est un métal essentiel pour les êtres vivants, mais sa présence en excès dans la cellule peut s'avérer toxique. Or certaines plantes dites hyperaccumulatrices ont la capacité surprenante d'accumuler de fortes quantités de zinc dans leurs parties aériennes (jusqu'à 1% de leur matière sèche), sans présenter de symptômes de toxicité. La plante tolérante et hyperaccumulatrice de zinc Arabidopsis halleri représente, par sa proximité phylogénétique avec la plante modèle Arabidopsis thaliana, un matériel biologique parfaitement adapté pour aborder les mécanismes moléculaires de l'homéostasie du zinc chez les plantes, qui sont encore mal connus. L'expression hétérologue d'une banque d'ADNc de feuilles d'A. halleri dans la levure Saccharomyces cerevisiae en conditions de toxicité en zinc nous a permis d'isoler 5 clones indépendants présentant un phénotype de tolérance au zinc. Les ADNc correspondants codent tous des protéines fortement homologues à des protéines appelées défensines de plantes (PDF) chez Arabidopsis thaliana. Ces protéines sont ubiquitaires chez les plantes mais également chez les mammifères où elles sont connues pour participer aux mécanismes de défense immunitaire innée. Cependant, à notre connaissance, aucun rôle des défensines dans la physiologie des métaux n'a été établi à ce jour. Les résultats du travail de thèse qui seront présentés proposent un nouveau rôle des défensines de plantes dans l'homéostasie des métaux