EGA - Stress environnementaux - Génome

Mécanismes à l’interface Stress environnementaux – Génome
Equipe MOB – UMR 6553 Ecobio 263 Av. Général Leclerc Campus de Beaulieu – Bat 14A Université de Rennes 1 35042 Rennes Cedex France Fax : +33 (0)2 23 23 50 26


• Membres du Groupe
Christophe BITEAU (Technicien)
Francisco CABELLO-HURTADO (Maître de Conférences, Docteur)
Abdelhak EL AMRANI (Maître de Conférences, HDR)
Marie-Andrée ESNAULT (Maître de Conférences, HDR)
Morgane GICQUEL (Doctorante)
Florence LEGUE (Ingénieur d’Etudes, Docteur)

• Thématiques Principales de Recherche
• Projets financés
• Publications sélectionnées
• Transfert Technologique
• Accueil de Chercheurs, Post-Docs et Etudiants
• Compétences Techniques
• Liens
• Enseignement


Thématiques principales de Recherche Mots-clés : Réponses aux stress, xénobiotiques, radiations, physiologie et biochimie végétale, génomique fonctionnelle.
L’objectif principal de nos recherches vise à mieux comprendre les mécanismes génomiques, biochimiques et physiologiques responsables de l’efficacité de l’adaptation et la tolérance à divers stress abiotiques (principalement aux xénobiotiques et aux radiations ionisantes) au cours du développement de la plante modèle Arabidopsis thaliana ainsi que chez d’autres crucifères. Nous nous intéressons notamment aux processus écophysiologiques et moléculaires impliqués dans le contrôle de la plasticité développementale et la réponse aux contraintes de l’environnement chez les plantes supérieures.
Génomique fonctionnelle des processus d’adaptation et de tolérance aux xénobiotiques
L’étude de l’interaction génome-environnement est actuellement possible grâce à la disposition d’un grand nombre d’outils génétiques et moléculaires. En effet, les moyens de clonage et de séquençage développés dans les dernières années ont permis la mise en place de consortiums formés autour de nombreux organismes modèles : qui ont abouti à la génération en masse de données génomiques actuellement disponibles dans les banques de données publiques. Cependant, une question fondamentale persiste : comment les mécanismes de contrôle de l’expression des gènes assurent-ils une plasticité de réponse des organismes dans un environnement fluctuant.
Les compétences reconnues au niveau national et internationales réunies autour de cet axe de recherche sur l’utilisation d’outils de la génomique fonctionnelle, tels que la manipulation de mutants insertionnels (Goujon et al. 2003), l’analyse de transcriptome (Ramel et al. 2007), l’utilisation des stratégies promoteur:gènes rapporteur (El Amrani et al. 2004) permettront de contribuer significativement à la compréhension des mécanismes de la plasticité génomique en conditions de stress environnementaux.
L’accent sera mis particulièrement sur les processus et l’importance de la plasticité des gènes et des génomes dans la réponse aux stress provoqués par les xénobiotiques. En effet, des gènes essentiels dans la réponse aux xénobiotiques ont été identifiés lors de l’analyse du transcriptome d’Arabidopsis, ils seront utilisés comme marqueurs moléculaires pour étudier les mécanismes de tolérance à l’échelle d’écotypes dans les populations naturelles.

Stress oxydant et mécanismes d’adaptation aux rayonnements ionisants et aux xénobiotiques
Plusieurs contraintes environnementales ont en commun la production de formes réactives d'oxygène générant un stress oxydant à l’origine de changements dans le fonctionnement cellulaire et tissulaire. Ainsi des radicaux libres produits lors de ce stress sont éliminés grâce à une série de réponses adaptatives. L’équipe focalisera en partie ses activités autour de deux stress : (i) d'une part, celui induit par les rayonnements ionisants, (ii) et d’autre part, celui induit par les molécules toxiques impliquées dans les pollutions environnementales. Ces deux stress constituent de puissants générateurs de formes réactives d’oxygènes.
Parmi les différentes molécules impliquées dans les mécanismes de tolérance, les glucosinolates, qui font déjà l'objet de travaux au sein de l’équipe (PRIR GLUCORAD). L’ascorbate et le glutathion sont directement impliqués comme antioxydants étant les substrats d’enzymes du cycle de détoxication ascorbate-glutathion. Les enzymes à cytochrome P450 jouent aussi un rôle important dans le stress oxydant, que ce soit dans la signalisation (biosynthèse d’oxylipines), dans la production de molécules à caractère antioxydant, ou encore faisant partie, au niveau des membranes, des systèmes de transport des électrons impliqués dans les réactions de production des superoxydes.

Projets financés • Prêt remboursable Rennes Métropole : « Amélioration de la Phytoremédiation ». • Programme de Recherche d'Initiative Régionale (PRIR) : « GLUCORAD ».

Publications sélectionnéesRamel F, Sulmon C, Cabello-Hurtado F, Taconnat L, Martin-Magniette M-L, Renou J-P, ElAmrani A, Couee I, Gouesbet G (2007) Genome-wide interacting effects of sucrose and herbicide-mediated stress in Arabidopsis thaliana: novel insights into atrazine toxicity and sucrose-induced tolerance. BMC Genomics, 8 : 450. • Chenal C, Zaka R, Legué F, Misset M-T (2006) Effects of low dose irradiation on two plant models: Stipa capillata and Pisum Sativum. Int J of Low Radiation, 3 : 234.240 • Refoufi A, Esnault M-A (2006) Genetic diversity and population structure of Elytrigia pycnantha (Godr.) (Triticeae) in Mont Saint-Michel Bay using microsatellite markers. Plant Biology, 8 : 234-242. • Sulmon C, Gouesbet G, Couée I, Cabello-Hurtado F, Cavalier A, Penno C, Zaka R, Bechtold N, Thomas D and El Amrani A (2006) The pleiotropic Arabidopsis farfadet mutation with altered coordination of chloroplast biogenesis, cell size and differentiation, organ size and number. Gene, 382 : 88-99. • Refoufi A, Esnault M-A, Levasseur J-E (2005) Characterization of a novel 9-ploid hybrid (2n=63) with four genomes in an Elytrigia complex (Poaceae). Bot. J. Linnean Soc., 147 : 501-508. • El Amrani A, Barakate A, Askari BM, Li X, Roberts AG, Ryan MD, Halpin C (2004) Coordinate expression and independent subcellular targeting of multiple proteins from a single transgene. Plant Physiol., 135:16-24 • Zaka R, Chenal C, Misset M-T (2004) Effects of low doses of short-term gamma irradiation on growth and development through two generations of Pisum sativum. Sciences of the Total Environment, 320 : 121-129 • Goujon T, Minic Z, El Amrani A, Lerouxel O, Aletti E, Lapierre C, Joseleau JP, Jouanin L (2003) AtBXL1, a novel higher Plant beta-xylosidase gene is involved in secondary cell wall metabolism and plant development, Plant Journal, 33: 677-690 • Gicquiaud L, Hennion F, Esnault M-A (2002) Physiological comparisons among four related Bromus species with varying ecological amplitude : polyamine and aromatic amine composition in response to salt spray and drought. Plant Biology, 4 : 746-753. • Zaka R, Vandecasteele C-M, Misset M-T (2002). Effects of low chronic doses of ionizing radiation on antioxidant enzymes and G6PDH activities in Stipa capillata (Poaceae). J. Exp. Bot., 53 : 1979-1987. Transfert TechnologiqueSulmon C, Gouesbet G, Couée I, El Amrani A (2005) "Procédé d'amélioration de la phytoremédiation de sites pollués par l'apport aux plantes de glucides exogènes", Bulletin Officiel de la Propriété Industrielle 11, n° 2 859 600 • Sulmon C, Gouesbet G, Couée I, El Amrani A (2004) "Procédé d'amélioration de la phytoremédiation de sites pollués" Service des activités industrielles et commerciales (Université de Rennes 1), International Application (Patent Cooperation Treaty), déposé le 09/09/2004, PCT/FR04/02294 • Cabello-Hurtado F, Biteau C, El Amrani A. Brevet Français No 07/57372 déposé le 6 septembre 2007 aux noms de l’Université de Rennes 1 et du CNRS (France) pour “PHYTO-STRESS” Accueil de Chercheurs, Post-Docs et Etudiants
Doctorants :
Morgane GICQUEL 2007 – présent « Effets des faibles doses d’irradiations ionisantes sur modèles végétaux: marqueurs d’exposition , mécanismes d’adaptation et de régulation de la radiosensibilité par les glucosinolates ». Doctorat de l’Université de Rennes 1. Directeur de thèse : M.A. Esnault. Co-Directeur de thèse : F. Cabello-Hurtado.
Etudiants en Master :
Iman KARMOUN 2007 « Caractérisation du rôle des polyamines dans la tolérance aux xénobiotiques induite par les sucres solubles chez les plantes supérieures ». Master Biologie des Organismes des Populations et Ecosystèmes, Université de Rennes 1. Responsables de stage : A. El Amrani et F. Cabello-Hurtado. Compétences Techniques • Irradiation (présence d'un irradiateur à rayons X). • Mesures d'activités enzymatiques. • Chromatographies. • Purification de protéines. • Électrophorèses. • Analyse de la production de ROS. • Analyse de l’expression génique. LiensBretagne-Valorisation®
CBB Développement
Plate-forme puces CATMA (URGV - Evry)
CATdb : Base de données puces CATMA (URGV - Evry)
Enseignement
Participation aux formations de Master
• Master Biologie et Gestion-Marketing (responsable Marie-Andrée Esnault)
• Master Bioinfo
• Master Recherche mention Biologie-Agronomie-Santé, spécialité BioVIGPA : Biologie Végétale Intégrative, Gène, Plante, Agrosystème.
• Master Professionnel mention Biologie-Agronomie-Santé, spécialité SPV : Sciences et Productions Végétales.

Accueil de stagiaires :
Les étudiants en Master de Biologie (Biologie Végétale, Biochimie, Biologie cellulaire, Biologie des Organismes et des Populations,…) et de Bioinformatique voulant réaliser leur stage Master avec nous sont toujours les bienvenus dans notre laboratoire, si l'espace le permet. Contactez-nous ou passez nous voir aux bureaux 106 ou 116 du Bâtiment 14A (Campus de Beaulieu, Rennes).