Caractérisation de transporteurs mitochondriaux d'acides organiques chez les plantes supérieures
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
In eukaryotic cells, metabolite exchange between different organelles is fundamental for efficient cellular function. In mitochondria, this is carried out by members of a super family of membrane carrier proteins. The aim of this PhD was to identify cDNAs encoding mitochondrial dicarboxylate and tricarboxylate carriers from N. Tabacum and A. Thaliana, and to undertake a functional characterization of the corresponding proteins. We decided to investigate their physiological roles by analysing transgenic plants, in which their expression had been altered, including Arabidopsis insertion mutants and over-expressors. Three types of plant specific mitochondrial carriers were characterised: (1) A dicarboxylate/tricarboxylate carrier (DTC), capable of transporting both dicarboxylates, such as 2-oxoglutarate, malate and 2-oxoglutarate, and tricarboxylates such as citrate. Therefore, it shows the characteristics of mammalian 2-oxoglutarate transporters and citrate transporters. This carrier may play an important role in N assimilation. (2) Two dicarboxylate carriers (DIC) capable of transporting malate and oxaloacetate in exchange for phosphate or sulfate. These transporters have the combined substrate specificity of both yeast and mammalian DICs and the yeast oxaloacetate carrier. (3) A succinate carrier (SFC), similar to yeast ACRI, that transports succinate, malate and 2-oxoglutarate, but not fumarate, as in yeast. However, plant SFC was capable of complementing the yeast acr1 mutant. An Arabdidopsis mutant with a T-DNA inserted in the SFC gene showed a lethal embryo phenotype.
Abstract FR:
Dans les cellules des eucaryotes, les échanges entre les différents compartiments sont fondamentaux pour le maintient d'une fonction cellulaire efficace et montrent ainsi l'importance de transporteurs pour chacun des organites. Mon travail de thèse avait pour objectif d'identifier des ADNc codant des transporteurs mitochondriaux d'acides dicarboxyliques et tricarboxyliques chez N. Tabacum et A. Thaliana, puis de réaliser les caractérisations fonctionnelles des protéines correspondantes. Nous avons décidé d'élucider leur rôle physiologique en examinant l'impact de la modification de leur expression par transgénèse, soit par sur ou sous-expression, soit par la recherche de mutants d'insertion chez A. Thaliana. Ainsi, trois types de transporteurs mitochondriaux spécifiques des plantes ont été mis en évidence: (1) les transporteurs d'acides dicarboxyliques et tricarboxyliques (DTC), spécifiques des plantes, capables de transporter des acides dicarboxyliques comme l'α-cétoglutarate et le malate mais aussi des acides tricarboxyliques comme le citrate. De plus, nous avons mis en évidence que ce transporteur pourrait jouer un rôle dans la fourniture en squelette carboné pour l'assimilation de l'azote. (2) les transporteurs d'acides dicarboxyliques (DIC) qui transportent le malate et l'oxaloacétate en échange de phosphate ou de sulfate comme les DIC des espèces non végétales et le transporteur d'oxaloacéate de levure. Les transporteurs DIC seraient donc spécifiques des végétaux. (3) le transporteur de succinate et de malate (SFC), qui est capable de complémenter le mutant sfc de levure, et de transporter le succinate, le malate et l'αKG, mais pas le fumarate contrairement à la levure. L'étude d'un mutant d'insertion possédant l'ADN-T dans le gène SFC montre que cette mutation est létale à l'état homozygote, en effet des graines avortées ont pu être observées dans les siliques des plantes hétérozygotes pour la mutation.