Étude de la différenciation cellulaire dans le mésophylle et la gaine périvasculaire des feuilles de mais au cours de la photomorphogénèse : méthodes immunochimiques et d'hybridation in situ
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The cellular differentiation processes in mesophyll and bundle sheath cells during corn leaf photomorphogenesis was studied by efficient methods using specific antibodies and cDNA probes. Four proteins have been chosen as markers of cellular specialization and compartmentation. They have been purified and specific immune has been prepared in each case. These proteins are phosphoenolpyruvate carboxylase (mesophyll cytosol), NADP-malate deshydrogenase (mesophyll chloroplasts), ribulose 1-5-bisphosphate carboxylase (bundle sheath chloroplasts) and the light harvesting chlorophyll a/b protein complex (mesophyll and bundle sheath chloroplasts). During the greening of the young plants, the development, expression and intracellular distribution of these protein markers have been studied. Simultaneously, the expression and localization of the specific mRNAs of these proteins were investigated. Lt has been shown that light affects the expression and distribution of both protein makers and their corresponding mRNAs, and also the differentiation, at structural and functional levels, of mesophyll end bundle sheath cells. The influence of phytochrome as photoreceptor involved in such regulation has been demonstrated. The transition of an undifferentiated tissue to specialized foliar ones have been correlated to the expression of protein markers giving evidence of C4 metabolism establishing. Lt has been necessary to develop original and efficient techniques to achive this study, especially concerning in situ visualization of proteins by immunocytochemichal approachs and localization of mRNAs by in situ hybridization.
Abstract FR:
Ce travail a été consacré à l'étude de la différenciation de deux types cellulaires dans la feuille de Maïs, plante à métabolisme C4, eu cours de la morphogénèse foliaire : cellules du mésophylle et de la gaine périvasculaire. Quatre protéines servant de marqueurs de la compartimentation et de la spécialisation cellulaire ont été purifiées et des immunsérums spécifiques de chacune celles ont été préparés. Ces protéines sont la phœphoénolpyruvate carboxylase (cytoplasme mésophylle), la malate déshydrogénase à NADP (chloroplastes mésophylle), la ribulose 1,5-bisphophate carboxylase (chloroplastes gaine) et le complexe membranaire intrachloroplastique LHCP (Light Harvesting Chlorophylle a/b Protein). La mise en place, l'évolution et la distribution intracellulaire de ces marqueurs protéiques ont été étudiées sur des plantules en cours de verdissement. Les problèmes d'évolution et de localisation intracellulaire des ARNm spécifiques de ces protéines ont ensuite été abordés. L’effet de la lumière sur la répartition de ces protéines, celle de leurs messagers ainsi que sur la différenciation structurale et fonctionnelle des deux types de cellules e été mis en évidence. L'action plus spécifique du phytochrome comme photorécepteur impliqué dans cette régulation a également été précisée. Le passage d'un tissu indifférencié à un tissu foliaire spécialisé a été corrélé à la mise en place protéines marqueurs témoignant de l'établissement du métabolisme de type C4. Cette étude a nécessité la mise au point de techniques performantes permettant de visualiser in situ les différents marqueurs, qu'il s'agisse de l'immunocytochimie pour la localisation des protéines ou des méthodes d'hybridation in situ à l'aide de sondes sulfonées pour les ARNm spécifiques.