Projet ANR-10-BLAN-1613 – MAPK : Régulation de la mort cellulaire végétale par la voie de signalisation MAPK-IPS1
Programme : Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes :  Génomique, génomique fonctionnelle, bioinformatique, biologie systémique (Blanc SVSE 6)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Heribert HIRT (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Institut national de la recherche agronomique
Montant : 424838.0 euros
Date de début : 2010
Durée : 48 mois
Résumé : Regulation de la mort cellulaireComprendre comment les plantes induisent la mort cellulaire est important pour comprendre qu’est ce qui se passe apres une attaque par des pathogenes mais egalement quand chaque automn des tonnes des feuilles meurent et sont sacrifiees par des plantes vivaces.
Regulation de la mort cellulaire chez les plantes par des voies de signalisation MAPK et IPS1Comprendre comment les plantes induisent la mort cellulaire est important pour comprendre qu’est ce qui se passe apres une attaque par des pathogenes mais egalement quand chaque automn des tonnes des feuilles meurent et sont sacrifiees par des plantes vivaces. L’identification des regulateurs majeurs de la mort cellulaire ouvre des voies nouvelles pour augmenter la resistance des plantes cultivees contre des pathogenes et donc reduire le taux de pesticides dans l’agricutlure.
Genetique, transcriptomique, bioinformatiquePar des methodes genetiques, des mutants etaient isoles qui n’induisent plus la mort cellulaire. Par des methodes de croisement de differents mutants, qui montrent un phenotype  de mort cellulaire, le reseaux de signalisation entre differentes genes était etudie. Par des methodes moleculaires, le reseau de signalisation est teste.
Résumé de la soumission : La mort cellulaire programmée (PCD) chez les plantes se produit dans une variété de type de cellules au cours du développement ou en réponse aux stress environnementaux. Jusqu'à présent, la réaction d'hypersensibilité (HR) a été l’exemple de PCD le mieux étudié, probablement en raison de son importance dans l'agriculture et parce que cette mort rapide et locale des cellules se produit en réponse à la plupart des agents pathogènes. Parmi les différentes approches utilisées pour identifier les acteurs moléculaires de la PCD, les analyses de mutants ont été particulièrement fructueuses et un grand nombre de LMM (Lesion Mimic Mutants), présentant une mort spontanée des cellules, a été initialement isolé dans plusieurs plantes dont Arabidopsis thaliana. Leur caractérisation suggère un double rôle dans la défense contre les agents pathogènes, dans les réponses aux contraintes environnementales et dans le développement des plantes. Une gamme étendue de stress environnementaux abiotiques et biotiques peut initier des événements de signalisation dépendants de la cascade MAPK. La voie MEKK1-MKK1/MKK2-MPK4 chez Arabidopsis a été impliquée dans les réactions aux stress biotiques et abiotiques et a été montrée comme un régulateur négatif de la mort cellulaire en dirigeant l'expression de la biosynthèse de l’acide salicylique (SA) et des enzymes d'oxydo-réduction (Gao et al., 2008; Qiu et al., 2008; Pitzschke et al., 2009). Récemment, nous avons isolé un mutant d’Arabidopsis pour la myo-inositol synthase (IPS1) présentant des lésions spontanées (Meng et al., 2009). Les mutants de IPS1 et de la voie MPK4 montrent un phénotype commun de PCD (Meng et al., 2009; Nakagami et al., 2006. Pitzschke et al., 2009) et plus de 80% du transcriptome commun de mekk1-mkk1/mkk2-mpk4 recouvre celui de ips1. Ces résultats indiquent que ces gènes sont reliés entre eux par une matrice commune de signalisation. Le but de ce projet est d’étudier la nature de ce réseau. Cela se fera par une combinaison d'approches génomiques et protéomiques utilisant les diverses expertises présentes au sein du consortium. Ce projet permettra non seulement de contribuer à démêler le réseau de signalisation qui sous-tend la régulation de la PCD chez les plantes mais aussi de fournir un certain nombre de facteurs nouveaux qui peuvent être des cibles potentielles pour améliorer la tolérance au stress chez les plantes cultivées.
Résultats : Par des methodes genetiques, des mutants etaient isoles qui n’induisent plus la mort cellulaire. On est en train d’isoler les genes de ces mutants. Par des methodes de croisement de differents mutants qui montrent tous un phenotype  de mort cellulaire, le reseaux de signalisation entre differentes genes était etabli. Par des methodes moleculaires, on pouvait etablir quelques genes qui sont responsable pour induire la mort cellulaire.
Perspectives : Les genes qui sont responsable pour induire la mort cellulaire sont tres conserve chez les plantes donnant la possibilite de chercher des mutants dans des plantes cultivees pour augmenter leur resistance contre des pathogenes.
Publications et brevets : Une publication est soumise.