Laboratoire de Glycobiologie et Matrice Extracellulaire Végétale

GlycoMEV UR 4358 – Université de Rouen Normandie

Pour l'obtention du diplôme de doctorat

Spécialité ASPECTS MOLECULAIRES ET CELLULAIRES DE LA BIOLOGIE

Thèse préparée au sein de l'Université de Rouen Normandie

Lοcalisatiοn et rôle du Rhamnοgalacturοnane de type ΙΙ dans la crοissance cellulaire.

Présentée et soutenue par Quentin HAYS le 13/05/2025 à 9h - Amphithéatre CURIB de l'Université de Rouen Normandie

Directeur de thèse : M. Arnaud LEHNER

Co-directeur de thèse : M. Charles ANDERSON

JURY :

M. Jérome PELLOUX, Professeur des Universités, Université Amiens Picardie Jules Verne : Rapporteur

Mme Cécile HERVÉ, Chargée de recherche, Station biologique de Roscoff Sorbonne Université CNRS : Rapportrice

Mme Valérie LEFEBVRE, Maître de Conférences, Université Amiens Picardie Jules Verne : Examinatrice

M. Patrice LEROUGE, Professeur des Universités, Université de Rouen Normandie : Examinateur

M. Arnaud LEHNER, Professeur des Universités, Université de Rouen Normandie : Directeur de thèse

M. Charles ANDERSON, Professeur, PennState University, USA : Co-directeur de thèse

Résumé :

Chez les plantes, la paroi est cruciale dans plusieurs processus physiologiques (e.g. morphologie cellulaire, expansion cellulaire, adhésion cellulaire, tolérance aux stress biotiques et abiotiques). La paroi végétale est en grande partie composée de polysaccharides, regroupés dans trois familles principales : la cellulose, les hémicelluloses, les pectines.
Les pectines sont décrites comme des polysaccharides riches en acide galacturonique et représenté par plusieurs domaines : les homogalacturonanes (HGs), le rhamnogalacturonane-I (RG-I) et le rhamnogalacturonane-II (RG-II). Un défaut dans la synthèse et/ou la dimérisation des pectines altère les propriétés de la paroi, induisant de sévères perturbations de la croissance ou même conduire à la létalité de la plante, notamment chez le RG-II.

Dans ce doctorat, nous avons étudié la localisation et la dynamique du RG-II à travers le marquage métabolique par click chemistry chez des cellules vivantes en croissance du tube pollinique de tabac et de la racine d’Arabidopsis.
De plus, nous avons également utilisé un analogue du bore, l’acide phénylboronique (PBA), un inhibiteur potentiel de la dimérisation du RG-II afin d’évaluer son impact sur ce polysaccharide.
Pour finir, la localisation et la dynamique des polysaccharides pariétaux ont été étudiées chez des poils absorbants de la racine d’Arabidopsis possédant une altération dans la synthèse des HGs et du RG-II.
Nous avons réussi avec succès à localiser de manière spécifique le RG-II et de suivre sa dynamique dans des cellules vivantes de tube polliniques, de racines et de poils absorbants.
D’autre part, nous avons trouvé que le PBA n’inhibait pas la dimérisation du RG-II comme envisagé précédemment.
Au vu de nos résultats, le PBA pourrait dimériser une certaine proportion du RG-II et altérer la paroi, induisant des courbures chez les racines et les tubes polliniques.