Tesis:

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Rajjou, Loïc. "Analyse protéomique de la germination des graines et de la mise en place des mécanismes précoces de défense chez Arabidopsis thaliana". Pau, 2006. http://www.theses.fr/2006PAUU3005.

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Resumen

Les graines occupent une place privilégiée en étant le moyen le plus répandu de multiplication de végétaux. Cest à ce titre que les graines suscitent un si grand intérêt de le part du monde agricole, industriel et scientifique. La formation et le développement de la graine sont des étapes clés dans la vie de la plante. Au cours de la maturation, de nombreux processus métaboliques interviennent. La graine accumule des réserves qui seront mobilisées lors de la germination puis acquiert une forte tolérance à la dessiccation. La germination débute lors de la réhydratation de la graine mature sèche et s'achève à la sortie de la radicule. L'utilisation de l'alpha-amanitine, inhibiteur de la transcription, a permis de mieux caractériser le rôle des ARNm et des protéines stockés et néosynthétisés dans les graines en germination. Chez Arabidopsis la germination a lieu malgré la présence de fortes concentrations en cet inhibiteur transcriptionnel. De plus, des phénomènes d'oxydation des protéines prennent place au cours de la maturation et de la germination des graines d'Arabidopsis. Ce stress oxydatif tend à s'accumuler au cours du vieillissement des graines. L'analyse protéomique de plusieurs lots de graines différentiellement vieilles à permis de mettre en évidence plusieurs marqueurs de qualité germinative. Dans le cycle de vie des plantes, la graine et la plantule sont les stades les plus vulnérables, étant très sensibles aux conditions de l'environnement. Les travaux réalisés au cours de cette étude ont permis de mieux comprendre la mise en place des mécanismes précoces de défense des plantes dès le stade de la germination ce qui est d'importance capitale en agriculture
Seed is the most widespread plant multiplication system. The agricultural, industrial and scientific worlds are very interested by seed biology. The formation and the development of seed constitute key stages in the plant life. During seed maturation, many metabolic processes are involved. Seed acquires a strong tolerance to the desiccation and accumulates reserves in order to mobilize them during germination. By definition, germination sensu stricto incorporates those events that start with the uptake of water by the non-dormant quiescent dry seed stop with the protusion of the radicle and the elongation of the embryonic axis. To investigate the role of stored and neosynthetized mRNAS and proteins in seed germination, we examined the effect of alpha-amanitin, a transcriptional inhibitor. Arabidopsis seed germination occured in spite of the absence of transcription. Increased cellular levels of reactive oxygen species are known to occur during seed development and germination. This oxidative stress tends to increase during seed aging. Proteomic analysis of differential aged seeds highlights several germinative quality markers. In the plant life cycle, seeds and seedlings are the most vulnerable stages, particularly susceptible to environmental conditions. Toward a characterization of early plant defense mechanisms was assessec by physiological measurements and proteomics during seed germination what is fundamental importance in agriculture

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Mentewab, Ayalew. "Androgénèse in vitro chez le blé : utilisation pour la transformation génétique et l'amélioration de la résistance au stress hydrique". Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT001A.

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L'androgenese permet de produire des plantes haploides doublees (hd) apres obtention des plantes haploides et doublement de leur stock chromosomique. L'origine haploide et unicellulaire des microspores en font une cible de choix pour la transformation genetique. Le travail realise a pour objectif l'utilisation de l'androgenese pour l'amelioration des bles par deux voies : la transformation genetique et l'obtention de plantes hd resistantes a la secheresse. Dans une premiere partie, nous avons examine l'effet des facteurs externes conditionnant l'embryogenese et l'obtention de plantes hd aussi bien par culture d'antheres que par culture de microspores isolees chez le ble dur et le ble tendre. Nos travaux ont permis de demontrer les resultats suivants : -le pretraitement au froid a un effet negatif sur la production d'embryons chez les genotypes utilises dans notre experimentation. -le traitement a la colchicine sur embryons in vitro (500 mg/l) pendant 1 ou 3 jours permet d'atteindre des taux de doublement chromosomique eleves, mais diminue fortement la regeneration des embryons formes. -une concentration elevee de maltose (135 g/l) dans le milieu d'induction diminue la production d'embryons a partir de microspores isolees de ble. -en l'absence de pretraitement (thermique ou nutritionnel), une centrifugation sur gradient de ficoll n'a pas d'effet sur l'embryogenese a partir des microspores isolees. -il existe une interaction genotype-ovaires lors de la culture de microspores isolees. En tenant compte des resultats obtenus, nous avons, dans une deuxieme partie, procede a la transformation genetique, par biolistique. Des embryons haploides et des microspores isolees de ble ont ete bombardes, en utilisant comme marqueurs, les genes c1 et b-peru stimulant la biosynthese des anthocyanines. Une expression transitoire a ete mise en evidence au niveau des microspores bombardees apres un ou huit jours de culture. Le bombardement n'a eu aucun effet sur la regeneration des embryons androgenetiques et des plantes chimeriques ont ete obtenues. L'etude de 60 lignees hd obtenues a partir des plantes f1 provenant du croisement entre les deux genotypes pavon et siete cerros, resistantes et sensibles a la secheresse montre l'existence de lignees transgressives, presentant des caracteres agronomiques et physiologiques de resistance au stress hydrique, meilleurs que ceux de leur deux parents.

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Millet, Yves. "Suppression of Arabidopsis thaliana root innate immunity by Pseudomonas syringae phytotoxin coronatine and functional studies of the cytochrome P450 CYP76C2". Strasbourg, 2009. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2009/MILLET_Yves_2009.pdf.

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Au cours de l’évolution, les plantes ont développé des mécanismes de défense sophistiqués contre les pathogènes. L’une des premières lignes de défense se base sur la reconnaissance par la plante de motifs moléculaires très conservés associés aux pathogènes (PAMP/MAMP). Cette reconnaissance active divers mécanismes de défense, en particulier le dépôt de callose au niveau de la zone infectée. Malgré l’abondance des interactions racine-microbes, la réponse aux MAMPs dans cette partie de la plante reste largement inexplorée. Nous avons développé un système de culture hydroponique qui nous a permis d’étudier cette réponse chez Arabidopsis thaliana en se basant sur l’étude de lignées promoteur:GUS ainsi que sur le dépôt de callose Nous avons trouvé que les racines répondent fortement aux MAMPs dans des régions bien spécifiques, en particulier dans la zone d’élongation. Cette réponse dépend de la voie de signalisation de l’éthylène, du facteur de transcription MYB51, du cytochrome P450 CYP81F2 ainsi que de la myrosinase PEN2. En outres, nous montrons que Pseudomonas syringae et Pseudomonas fluorescens sont capables de bloquer ce mécanisme de défense. En particulier, dans le cas de P. Syringae, cette suppression s’effectue grâce à la production de coronatine (COR). L’action de la COR est dépendante de l’E3 ligase COI1 et du facteur de transcription JIN1/MYC2. Un screen génétique m’a permis d’isoler de nouveaux mutants incapables de bloquer la réponse aux MAMPs, dans le but d’identifier de nouveaux gènes impliqués dans la réponse à la COR. Enfin, ma thèse a porté sur l’étude du cytochrome P450 CYP76C2, fortement induit par les pathogènes. CYP76C2 est activé localement lors d’une infection par P. Syringae ou Botrytis cinerea ainsi que lors des mécanismes de mort cellulaire. Je démontre que l'activation de CYP76C2 est partiellement dépendante de la voie de signalisation de l’acide salicylique et que ce gène est potentiellement impliqué dans le contrôle du stress oxydatif
Over the course of evolution, plants developed sophisticated defense mechanisms against bacterial and fungal pathogens. One of the first layers of plant defense is called PAMP triggered immunity (PTI) and is based on the recognition of conserved epitopes of pathogen-derived molecules called PAMPs/MAMPs (Pathogen/Microbe Associated Molecular Patterns). This recognition activates defense responses including the deposition of callose at the site of pathogen attack. Despite the fact that roots are the organs most subject to microbial interactions, MAMP signaling in roots remains largely unexplored. I developed an Arabidopsis thaliana seedling assay to study PTI in roots based on the detection of callose and the activation of promoter:GUS reporters of MAMP-responsive genes. I found that MAMPs trigger a strong response in roots dependent on ethylene signaling, the MYB51 transcription factor, the cytochrome P450 CYP81F2, and the PEN2 myrosinase, but independent of salicylic acid signaling. In addition, I show that the bacteria Pseudomonas syringae and Pseudomonas fluorescens suppress this response and that P. Syringae is doing so by producing the phytotoxi coronatine. I found that coronatine acts via the E3 ligase COI1 and the transcription factor JIN1/MYC2. I performed a forward genetic screen to isolate mutants impaired in COR-mediated suppression in an attempt to identify new players involved in COR signaling. In this thesis, I also present data concerning CYP76C2, a gene encoding a cytochrome P450 that is highly induced by MAMPs and pathogens in Arabidopsis leaves. I confirmed that CYP76C2 is activated during pathogen infection and various cell death elicited scenarios. Furthermore, I demonstrate that CYP76C2 is partially dependent on SA signaling and may be involved in controlling oxidative damage during infection

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Paris, Krystel. "Évaluation de l'impact des pesticides associés aux plantes génétiquement modifiées sur l'incidence de l'endométriose". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2010. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4084.

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Une littérature grandissante documente le rôle de contaminants environnementaux dans la physiopathologie de l'endométriose. L'émergence de plantes génétiquement modifiées au sein de notre alimentation coïncide avec l'incidence accrue de l'endométriose rapportée au cours de la dernière décennie. Cette étude cas-témoins visait d'abord à déterminer le niveau d'exposition des femmes aux herbicides associés aux plantes génétiquement modifiées les plus fréquemment utilisées (le glyphosate et le glufosinate d'ammonium), à leurs principaux métabolites respectifs [l'acide aminométhylphosphonique (AMPA) et l'acide 3-méthylphosphinicopropionique (3-MPPA)] et à la protéine insecticide Cry 1Ab. Ainsi, les concentrations de ces substances ont été déterminées dans le sang et le liquide péritonéal (LP) des femmes par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (CGSM) et la méthode d'ELISA. Les concentrations de ces pesticides chez des femmes avec endométriose ont par la suite été comparées avec celles d'un groupe témoin. D'autre part, le rôle du stress oxydatif dans la physiopathologie de l'endométriose a été vérifié indirectement par la mesure du statut antioxydant total (SAT), dans le sang et le LP. Cette étude a permis de mettre en évidence la présence de certains pesticides associés aux plantes génétiquement modifiées dans le sang et le liquide péritonéal des femmes étudiées. La présence de glufosinate, 3-MPPA et la protéine Cry 1Ab a été observée et a atteint des niveaux sériques de l'ordre de 5.4, 59.1 et 0.16 reg/ml, respectivement. Les différences n'étaient toutefois pas statistiquement significatives entre les deux groupes étudiés (endométriose vs témoin). Le SAT du liquide péritonéal des femmes avec endométriose était diminué de façon significative par rapport aux témoins et corrélé négativement avec la présence du 3-MPPA. Cette observation démontre à nouveau le rôle du stress oxydatif dans la physiopathologie de l'endométriose et suggère que certains résidus de pesticides associés aux plantes génétiquement modifiées pourraient être responsables de réactions oxydatives. Bien qu'aucune toxicité à court terme des aliments génétiquement modifiés pour la santé humaine n'ait été démontrée à ce jour, certains xénobiotiques associés aux plantes génétiquement modifiées dont quelques résidus de pesticides et xénoprotéines pourraient être accumulés dans le corps humain. De plus amples investigations sont toutefois nécessaires afin de mieux analyser les niveaux d'exposition et de mesurer leurs effets à longs termes.

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Ramel, Fanny. "Implication des sucres solubles dans les réponses aux stress xénobiotique et oxydatif chez Arabidopsis thaliana". Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S015.

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Les sucres solubles, principalement, saccharose, glucose et fructose, jouent un rôle central dans la structure, le métabolisme et le fonctionnement des plantes. Ils sont de plus impliqués dans de nombreux mécanismes de réponse aux stress, biotiques ou abiotiques, où ils agissent non seulement en tant que métabolites, mais aussi en tant que signaux capables d’activer des voies de signalisation aboutissant à des modifications d’expression génétique. Leur implication dans les réponses aux stress xénobiotique et oxydatif a été étudiée chez la plante-modèle Arabidopsis thaliana en interaction avec des molécules polluantes, en particulier l’atrazine, herbicide de la famille des triazines, qui a été prise comme polluant modèle générant un fort stress oxydatif. Les connaissances sur l’induction de tolérance à l’atrazine par le saccharose ont été systématisées par une approche transcriptomique couplée à des analyses biochimiques, génétiques, physiologiques et écophysiologiques. Il a été ainsi démontré que l’atrazine provoquait, par des modifications d’expression génétique, des perturbations importantes des systèmes de défense et de réparation. Ces effets négatifs étaient contrecarrés par le saccharose exogène, permettant un maintien ou une induction des systèmes de détoxication des espèces réactives de l’oxygène et de réparation des dommages oxydatifs. De plus, des facteurs de transcription nécessaires à l’activation de la tolérance par le saccharose ont été identifiés et partiellement caractérisés. Enfin, les effets d’induction de tolérance ont été démontrés dans un contexte écophysiologique de fluctuations endogènes des sucres solubles dans diverses accessions d’Arabidopsis, par une corrélation entre les teneurs en saccharose endogène et les variations de sensibilité à l’atrazine, révélant ainsi l’importance de l’état nutritionnel et de l’allocation du carbone dans les processus d’acclimatation aux stress abiotiques chez les plantes
Soluble sugars, i. E. Mainly sucrose, glucose and fructose, play a central role in the structure, metabolism and functioning of higher plants. They are also involved in responses to numerous biotic or abiotic stresses, where they act not only as metabolites, but also as signalling molecules that activate signal transduction pathways leading to important modifications of gene expression. Their involvement in the responses to xenobiotic and oxidative stress was studied in the model plant Arabidopsis thaliana in interaction with pollutant molecules, principally atrazine, an herbicide of the triazine family, which was used as a model pollutant causing severe oxidative stress. Sucrose-induced tolerance to atrazine stress was analysed by transcriptome profiling associated with further biochemical, genetic, physiological and ecophysiological studies. This resulted in the demonstration that atrazine induced modifications of gene expression leading to severe disturbances of defence and repair systems. These toxic effects were lifted by exogenous sucrose, which maintained or induced mechanisms of reactive oxygen species detoxication and of repairs of oxidative damage. Moreover, transcription factors that are necessary for the activation of sucrose-induced tolerance were identified and partially characterised. Finally, induction of tolerance was validated in the ecophysiological context of endogenous soluble sugar fluctuations in various accessions of Arabidopsis, through correlations between the levels of endogenous sucrose and variations of atrazine sensitivity, thus revealing the importance of nutritional status and carbon allocation in acclimation to abiotic stresses in plants

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Jovanovic, Mariana. "MicroARN : acteurs de l'architecture racinaire et de la réponse aux contraintes environnementales chez les plantes ?" Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112078.

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Resumen

Les petits ARN non codant et particulièrement les microARN ont été récemment impliqués comme régulateurs post-transcriptionnels du développement et de la réponse aux stress chez les plantes. Les travaux présentés ici avaient pour but d’identifier et de caractériser de nouveaux petits ARN qui pourraient intervenir dans la réponse aux contraintes environnementales et/ou la plasticité de l’architecture racinaire. L’analyse d’une banque de petits ARN, construite à partir de cultures cellulaires d’Arabidopsis thaliana traitées au H2O2, a permis d’identifier 51 nouvelles séquences dont certaines présentent des caractéristiques particulières et/ou des domaines d’expression différents dans la plante ou qui pourraient être liés au stress oxydatif. Des cibles potentielles de ces petits ARN ont été identifiées. De plus, nous avons identifié et caractérisé un microARN spécifique d’Arabidopsis, le MIR773, s’accumulant préférentiellement dans les racines. Il cible certaines protéines de la famille MET, qui sont les homologues végétaux de la cytosine ADN méthyltransférase majeure chez les animaux (Dnmt1). Nous avons généré des lignées transgéniques qui surexpriment ce MIR et analysé en détail leur développement ainsi que leurs profils de méthylation. Toutefois, nos données indiquent que ce couple microARN/cible n’interviendrait pas dans la régulation de la méthylation de l’ADN. Enfin, nous décrivons le rôle du gène MtMIR166a, qui contient deux copies en tandem du MIR166, dans la régulation de plusieurs facteurs de transcription de type class III HD-ZIP (HomeoDomain leucine-ZIPper) intervenant dans le développement des nodules et des racines secondaires chez Medicago truncatula
Small non coding RNAs, and particularly microRNAs, have been lately implicated as post-transcriptional regulators of several developmental processes and stress responses in plants. This project aimed to identify and characterize new small RNAs that could be involved in responses to environmental constraints and/or linked to the root adaptative plasticity. Using a small RNA library constructed from Arabidopsis thaliana cell cultures treated with H2O2, we identified 51 new small RNA sequences. Among them, several displayed particular characteristics and/or expression patterns in plant tissues or in response to oxidative stress. Potential targets were identified. Furthermore, we identified and characterized one Arabidopsis-specific microRNA, MIR773, whose expression is enriched in root tissues. MIR773 targets a subset of the MET family proteins, which are plant homologues of the major DNA cytosine methyltransferase in mammals (Dnmt1) and plants (MET1). We generated transgenic lines overexpressing this microRNA and analyzed in detail their phenotypes during development and in response to abiotic stresses. Finally, we attempted to analyze the methylation profiles of these lines. However, results indicate that this microRNA/target pair may not be involved in the regulation of DNA methylation in plants. Finally, we describe the involvement of the MtMIR166a locus, which contains two tandem copies of mature MIR166, in the regulation of several class III HD-ZIP (HomeoDomain leucine-ZIPper) genes in Medicago truncatula. Particularly, this microRNA has been involved in the regulation of symbiotic nodule and lateral root development

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Magnan, Fabienne. "Analyse fonctionnelle d'une protéine de type calmoduline d'Arabidopsis thaliana (AtCML9) : rôle dans les réponses des plantes aux contraintes de l'environnement". Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30041.

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Du fait de leur immobilité, les plantes ont mis en place un vaste réseau de régulation permettant leur adaptation aux variations de l'environnement. Parmi les éléments qui participent à ces réseaux, il est connu que le calcium joue un rôle majeur comme messager secondaire et que la calmoduline (CaM) est considérée comme une protéine relais clé dans le décodage du signal calcique. Contrairement aux animaux qui ne possèdent qu'une seule forme de CaM, les plantes en possèdent plusieurs, certaines très proches de la CaM animale, et d'autres spécifiquement retrouvées chez les plantes désignées CMLs pour Calmodulin-like proteins. A l'heure actuelle, peu de données sont disponibles sur ces CMLs. L'un des objectifs de ce travail de thèse concernait AtCML9, une CML d'Arabidopsis thaliana pour laquelle une approche de génétique inverse a été réalisée afin d'évaluer son importance dans la physiologie des plantes. L'analyse de l'expression d'AtCML9 par des approches moléculaires et de transgénèse montre que ce gène est finement régulé au cours du développement mais également en réponse à des contraintes de nature abiotique, biotique et par une phytohormone, l'acide abscissique (ABA). Des lignées mutantes pour AtCML9 présentent une hypersensibilité à l'ABA, au glucose et au NaCl. Ces données suggèrent un rôle in planta d'AtCML9 dans la mise en place des réponses à des contraintes abiotiques dépendantes de l'ABA. Cette hormone joue un rôle majeur dans l'adaptation des plantes aux contraintes de l'environnement dont la sécheresse et est à l'origine de nombreux changements de l'expression génique. Les lignées ko, hypersensibles à l'ABA, présentent une tolérance accrue au stress hydrique par rapport aux plantes sauvages et une altération de l'expression de gènes de stress. Par ailleurs, une altération des réponses vis-à-vis de la bactérie phytopathogène P. Syringae est observée ce qui suggère qu'AtCML9 serait un point de convergence entre les voies de signalisation déclenchées par des contraintes abiotiques et biotiques.

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Aissa, Abdi Fatima. "Mitochondrial complex I dysfunction enhances in vitro plant organogenesis". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS136/document.

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Resumen

La régénération in vitro est un processus complexe largement utilisé pour la multiplication végétative ainsi qu'en recherche fondamentale pour étudier l'organogenèse. Malgré les diverses applications de la caulogenèse in vitro, les mécanismes de régulation impliqués restent mal caractérisés. Avant le début de mon doctorat, nous avons identifié un mutant d'Arabidopsis thaliana chez lequel un défaut du complexe I de la chaîne de transport d'électrons mitochondriale (CTEm) entraîne une augmentation du taux de régénération comparé au sauvage, mesurée sur des cals issus de protoplastes. Au début de mon projet doctoral, j'ai confirmé le lien entre le dysfonctionnement respiratoire et l'augmentation des taux de régénération en utilisant un inhibiteur spécifique du complexe I appelé roténone. Pour comprendre ce phénomène, j'ai étudié les mécanismes moléculaires et biochimiques liant la respiration mitochondriale et l'organogenèse in vitro. J'ai analysé différents mutants affectés dans l'activité du complexe I et conclu que le retard de croissance qui en découle est positivement corrélé avec le taux de régénération. Pour comprendre comment les perturbations de la CTEm affectent la formation des bourgeons, j'ai comparé les profils d'expression des gènes dans des tissus mutants du complexe I et dans des cals traités avec la roténone. Les résultats obtenus montrent, d’une part, que le profil d’expression des gènes est différent chez le sauvage et chez les mutants du complexe I et, d’autre part, que la roténone induit un stress oxydatif, inhibe la prolifération cellulaire et module les régulations hormonales. J'ai confirmé que la réponse oxydative induite par la roténone est rapidement relayée dans le cytosol en utilisant un bio-senseur de l’état redox cellulaire. Nos résultats suggèrent un lien de causalité entre un stress oxydatif induit par des perturbations respiratoires et la hausse du taux de régénération. Nos travaux pointent vers des méthodes alternatives pour améliorer l'efficacité de l'organogenèse in vitro par inhibition transitoire d'activités mitochondriales
In vitro shoot regeneration is a complex process routinely used for vegetative propagation and to study plant organogenesis. Despite multiple applications of in vitro shoot initiation, the regulatory mechanisms involved remain poorly understood. Prior to the beginning of my PhD thesis, we identified an Arabidopsis thaliana mutant in which a defect in the complex I of the mitochondrial electron transport chain (mETC) results in a higher shoot regeneration rate compared to wild type, measured on protoplast-derived calli. At the beginning of my PhD project, I confirmed the link between the respiratory defect and the shoot regeneration boost with a specific complex I inhibitor called rotenone. To understand this phenomenon, I investigated the molecular and biochemical mechanisms linking mitochondrial respiration and shoot organogenesis. For this purpose, I analyzed different mutants affected in the complex I activity and concluded that the resulting growth retardation is positively correlated with the regeneration rate. To understand how mETC perturbations promote shoot regeneration, I compared gene expression profiles in complex I mutant tissues and in calli treated with rotenone. Our data show, on the one hand, that gene expression profiles are different in complex I mutants and, on the other hand, that rotenone induces an oxidative stress, inhibits cell proliferation, and modulate hormonal regulations. I confirmed that the oxidative response induced by rotenone is rapidly relayed in the cytosol with a redox- sensitive biosensor. Altogether, our results suggest a causal link between an oxidative stress caused by respiratory impairments and shoot regeneration enhancement. Our findings point to alternative methods to promote in vitro organogenesis via transient inhibition of mitochondrial activities

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Marimoutou, Méry. "Étude de l'impact des extraits de trois plantes médicinales riches en polyphénols antioxydants sur la réponse métabolique et inflammatoire des cellules adipeuses dans le contexte de la pathologie de l'obésité". Thesis, La Réunion, 2014. http://www.theses.fr/2014LARE0031.

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L'obésité se définit comme une accumulation anormale ou excessive de masse grasse corporelle pouvant nuire à la santé. En effet, surpoids et obésité concourent au développement de pathologies graves comme le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires qui représentent un véritable problème de santé publique dans de nombreux pays et à La Réunion. Aussi, la recherche des mécanismes physiopathologiques associés à l'obésité constitue un enjeu scientifique et médical majeur. Dans l'organisme, c'est au niveau du tissu adipeux que le stockage de gras se localise, plus précisément dans les cellules adipeuses (adipocytes) provenant elles-mêmes de la maturation de cellules précurseurs appelées préadipocytes. Chez le sujet obèse, le tissu adipeux stockant un excès de gras, est le siège d'un stress oxydatif et d'une inflammation chronique qui concourent à la résistance à l'insuline, engendrant un état diabétique. Plusieurs données bibliographiques montrent les effets antioxydants et anti-inflammatoires des produits végétaux riches en polyphénols et soulignent leur intérêt dans le cadre de thérapies innovantes vis-à-vis de l'obésité. La Réunion dispose d'une grande variété de ressources végétales dont des plantes médicinales qui présenteraient des propriétés anti-inflammatoires, antidiabétiques et « anti-obésité ». Cependant, il manque des données scientifiques pour valider leur éventuel bénéfice santé. L'objectif du travail de thèse était d'évaluer l'impact des extraits riches en polyphénols antioxydants de plantes médicinales de La Réunion sur la réponse métabolique et inflammatoire des cellules adipeuses dans le contexte de la pathologie de l'obésité. Pour ce faire, trois plantes médicinales ont été sélectionnées pour leur utilisation en pharmacopée traditionnelle, à savoir Antirhea borbonica (Bois d’Osto), Doratoxylon apetalum (Bois de gaulette) et Gouania mauritiana (Liane Montbrun). Nos résultats ont mis en évidence les propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires des extraits végétaux sur des préadipocytes 3T3-L1 soumis à des médiateurs majeurs liés à l'obésité tels que l'agent pro-oxydant H2O2, la cytokine pro-inflammatoire TNF-α et l'agent bactérien LPS. Par ailleurs, nos données ont montré la capacité des extraits végétaux à potentialiser l'accumulation de gras induite par l'insuline, et à réduire la sécrétion de molécules pro-inflammatoires des adipocytes 3T3-L1soumis à un stress oxydatif. Une étude menée sur des souris rendues obèses par un régime riche en graisses contenant ou non l'extrait de la plante D. apetalum a confirmé la capacité de cet extrait végétal à améliorer le stockage de gras, le statut antioxydant et le profil inflammatoire du tissu adipeux des animaux obèses. Plusieurs cibles moléculaires ont été identifiées dont les facteurs de transcription PPARγ et NF-κB, l'enzyme antioxydante SOD ainsi que les adipokines de type leptine, adiponectine, TNF-α, IL-6 et MCP-1. En conclusion, ce travail de thèse a permis d'évaluer, pour la première fois, l'impact d'extraits riches en polyphénols antioxydants de trois plantes médicinales locales sur la réponse métabolique et inflammatoire des cellules adipeuses, dans le contexte de l'obésité. L'utilisation des modèles cellulaires et animaux développés au cours de ce travail permettra de poursuivre l'exploration des voies moléculaires impliquées et d'identifier de possibles nouvelles cibles thérapeutiques
During obesity, excess fat mass is accumulated in adipose tissue, more precisely in adipocytes, which the precursor cells are preadipocytes. Adipose tissue is the place of oxidative stress and chronic inflammation involved in insulin resistance and type 2 diabetes. Plants rich in polyphenol, known for their antioxidant and anti-inflammatory effects, are high of interest to fight against obesity. In La Réunion, medicinal plants are commonly used for these properties but few literature data exist. Our objective was to evaluate the impact of antioxidant polyphenol-rich extracts from medicinal plants of La Réunion, such as Antirhea borbonica (Bois d’Osto), Doratoxylon apetalum (Bois de gaulette), Gouania mauritiana (Liane Montbrun), on the metabolic and inflammatory response in adipose cells in the context of obesity. Our results have demonstrated antioxidant and anti-inflammatory properties of plant extracts on 3T3-L1 preadipocytes in presence of three mediators of inflammation. Plant extracts are able to potentiate fat accumulation induced by insulin reduce the secretion of pro-inflammatory molecules in 3T3-L1 adipocytes during oxidative stress. These results were confirmed by a study on animal model. The plant extract from D. apetalum improved storage fat, antioxidant status and inflammatory profile of adipose tissue of obese mice. This work lead to evaluated the impact of antioxidant polyphenol-rich extract from three medicinal plants on metabolic and inflammatory response in adipose cells in the context of obesity

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Herbette, Stéphane. "Etude des glutathions peroxydases (GPX) chez les végétaux supérieurs : rôle dans la réponse au stress". Clermont -Ferrand 2, 2004. http://www.theses.fr/2004CLF22494.

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Le système antioxydant joue un rôle clef dans la réponse de la plante au stress. Parmi ce système antioxydant, les expressions de gènes codant des protéines similaires aux glutathions peroxydases (GPX) sont activées chez Helianthus annuus infecté par Plasmopara halstedii, agent du mildiou du tournesol, et chez Lycopersicon esculentum suite à une stimulation mécanique. Le travail présenté dans ce mémoire consiste à mieux comprendre le rôle de ces protéines notamment dans la réponse au stress. Pour cela plusieurs approches complémentaires ont été envisagées : 1) la caractérisation de l'expression de différents gènes de GPX dans des conditions de stress biotiques et abiotiques ; 2) la caractérisation des activités enzymatiques in vitro de ces protéines ; 3) l'étude de leur distribution tissulaire et leur localisation cellulaire ; 4) l'analyse de la réponse aux stress de plantes transgéniques dont l'expression de gènes codant pour des isoformes de GPX est modifiée

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Khouja, Hassine Radhouane. "Identification par approches moléculaires de gènes impliqués dans la tolérance du stress oxydatif chez le champignon mycorhizien Oidiodendron maius". Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10033/document.

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En raison des activités anthropiques croissantes, de larges sites sont contaminés par les métaux lourds qui affectent les systèmes biologiques. La souche Oidiodendron maius Zn pourrait être un organisme intéressant dans un programme de bioremédiation étant à la fois un champignon mycorhizien éricoïde et une souche tolérante aux métaux lourds. Pour comprendre les mécanismes de la tolérance de cette souche, trois approches différentes ont été menées.La première approche a abouti à la génération de mutants du gène superoxyde dismutase 1 (OmSOD1). Il s'agit de la première délétion d'un gène par recombinaison homologue chez un champignon mycorhizien. Nous démontrons que l'absence d'OmSOD1 cause un déséquilibre dans l'homéostasie rédox et un changement dans le dialogue entre le champignon et sa plante hôte.La deuxième approche a été basée sur la complémentation fonctionnelle d'un mutant de levure en utilisant une banque d'ADNc d'O. maius. Nous décrivons les premiers transporteurs d'un champignon mycorhizien éricoïde capables de conférer la tolérance au Zn dans des levures. Deux gènes ont été isolés et nommés OmCDF et OmFET. L'expression hétérologue de ces deux gènes dans différents mutants de levure a permis de conférer la tolérance au Zn. De plus, OmCDF a également permis de conférer la tolérance au Co. Nos données suggérent que OmCDF est un transporteur de Zn responsable du transfert du Zn cytoplasmique vers le réticulum endoplasmique, tandis que l'expression d'OmFET pourrait neutraliser la toxicité engendrée par le Zn en augmentant le contenu du Fe dans la cellule. La troisième approche a concerné le criblage d'une collection de mutants aléatoires d'O. maius sur Zn, Cd et ménadione. Nous décrivons la caractérisation d'un mutant dans le gène nmr. Dans ce mutant, une diminution de la teneur en glutamine et asparagine, ainsi qu'une réduction de l'activité de la glutamine synthétase ont été enregistrées. Les liens possibles entre la tolérance au stress oxydatif et le métabolisme azoté sont discutés
Due to increasing anthropogenic activities, large areas are highly contaminated by heavy metals which are affecting biological systems. Oidiodendron maius strain Zn could be an interesting organism in a bioremediation program being both an ericoid mycorrhizal fungus and a heavy metal-tolerant strain. To understand the mechanisms underlying the oxidative stress tolerance of this strain, three different approaches were used. The first approach allowed us to obtain superoxide dismutase 1 (SOD1) null mutants. The most important technical advance in this work was the first successful disruption of a gene by homologous recombination in a mycorrhizal fungus. We demonstrate that the lack of OmSOD may cause an imbalance in the redox homeostasis and an alteration in the delicate dialogue between the fungus and its host plant. The second approach was based on a yeast functional complementation screening using an O. maius cDNA library. In this work we report the first transporters of an ericoid mycorrhizal fungus capable of conferring Zn tolerance to yeast transformants. Two full-length cDNAs were isolated and named OmCDF and OmFET. The heterologous expression of these two genes in various yeast mutants conferred resistance to zinc. Additionally, OmCDF expression also conferred Co tolerance. We provide evidence that OmCDF functions as a Zn transporter responsible for relocating cytoplasmic Zn into the endoplasmic reticulum, whereas expression of OmFET could counteract Zn toxicity by increasing Fe content of cells. The third approach consisted in the screening of a collection of O. maius random-mutants on Zn, Cd and menadione. We report the characterization of an O. maius-mutant that carries a mutation in the nmr gene. In this mutant, a decrease of glutamine and asparagine pools, and a reduction of the activity of glutamine synthase were recorded. Possible links between the oxidative stress tolerance and the nitrogen metabolism are discussed

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Mediouni, Chamseddine. "Analyse des voies de détoxification des métaux lourds chez les plantes et lien avec les réponses cellulaire et moléculaire après traitement aux agents génotoxiques". Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6213.

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Ce travail présente la réponse des plantes [la tomate, Arabidopsis thaliana Col0 et le mutant A. Thaliana cad2, déficient dans la voie de synthèse du glutathion (GSH)] à un excès métallique. Au niveau physiologique, le traitement par deux métaux lourds, le cadmium et le cuivre, entraîne une inhibition de la croissance des plantes plus prononcée sous traitement cuivrique pour les fortes doses de traitement. Cette différence de toxicité peut être due à une différence dans les mécanismes de tolérance aux métaux lourds comme la complexation par des phytochélatines. Au niveau biochimique, les deux métaux lourds provoquent l’installation d’un état de stress oxydatif. En réponse à une accumulation de ROS, il y a induction de l’activité spécifique d’enzymes antioxydantes au niveau des feuilles des plantes sauvages, cependant, la perte de la synthèse du GSH provoque une perte de la réponse antioxydative chez le mutant cad2. Au niveau moléculaire, le cadmium et le cuivre induisent, essentiellement par l’accumulation de ROS, des cassures double brin de l’ADN (DSBs) au niveau des feuilles d’Arabidopsis thaliana Col0 et du mutant cad2 et la mort cellulaire au niveau des feuilles et des racines de deux types de plantes, caractérisées par l’induction de l’expression de gènes spécifiques. D’autre part, une forte induction de la mort cellulaire est liée à une accumulation plus prononcée des DSBs et à une perte de l’expression des gènes de la réparation ce qui indique que les cellules s’orientent vers la mort cellulaire plutôt que vers la réparation de leur ADN si les dommages sont trop accentués
This work presents the response of plants [tomato, Arabidopsis thaliana Col0 and A. Thaliana cad2 mutant, defective in the glutathione (GSH) biosynthesis pathway] to heavy metal excess. At the physiological level, the treatment with cadmium or copper induce plant growth inhibition, more pronounced at high copper concentration. Differences in heavy metal toxicity could be linked to variation of heavy metal tolerance mechanisms like phytochelatine chelation. At the biochemical level, the two heavy metals induce oxidative stress. In response to ROS accumulation, there is an increase of antioxydative enzyme activity in the leaves of wild type plants, whereas, the lack of GSH biosynthesis leads to the lack of antioxydative response in the cad2 mutant. At the molecular level, cadmium and copper induce, essentially via ROS accumulation, DNA double strand break (DSBs) in the leaves of Arabidopsis thaliana Col0 and of the mutant cad2 and cell death in the leaves and the roots of both plant types, characterized by an induction of specific gene expression. On the other hand, a high induction of cell death is related to a great accumulation of DSBs and the lack of repair gene induction. This suggests that cells are directed towards cell death rather than to DNA repair if DNA damages are to much accentuated

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Taïlé, Janice. "Étude des altérations fonctionnelles des cellules endothéliales cérébrales en condition hyperglycémique associée au diabète : rôle protecteur des polyphénols de plantes médicinales". Thesis, La Réunion, 2021. http://elgebar.univ-reunion.fr/login?url=http://thesesenligne.univ.run/21_01_J_TAILE.pdf.

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Au cours du diabète, l’hyperglycémie provoque des altérations du système vasculaire aggravant les complications cérébrovasculaires comme l’accident vasculaire cérébral. En effet, l’hyperglycémie altère l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique qui sépare le cerveau du compartiment sanguin. Les cellules endothéliales cérébrales qui composent cette barrière hémato-encéphalique sont particulièrement affectées par le stress oxydatif et l’état pro-inflammatoire engendrés par l’hyperglycémie. Dans ce contexte, un intérêt croissant est accordé aux effets santé des polyphénols d’origine végétale dotés de propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires. L’objectif du travail de thèse était d’évaluer les altérations fonctionnelles des cellules endothéliales cérébrales en condition hyperglycémique et de déterminer le rôle protecteur des polyphénols extraits de plantes médicinales de La Réunion. Pour ce faire, nous avons développé un modèle de cellules endothéliales cérébrales murines exposées à une hyperglycémie expérimentale ainsi qu’un modèle de souris rendues obèses et diabétiques par un régime riche en graisses puis placées en situation d’ischémie cérébrale lors d’un accident vasculaire cérébral provoqué par occlusion de l’artère cérébrale moyenne. Les polyphénols testés ont été extraits de quatre plantes médicinales réunionnaises traditionnellement utilisées pour des effets antidiabétiques. Nos résultats ont montré que l’hyperglycémie a causé un stress oxydatif, une réponse pro-inflammatoire avec adhésion monocytaire et une dérégulation de la production de marqueurs vasoactifs des cellules endothéliales cérébrales. En situation d’ischémie cérébrale, l’hyperglycémie a aggravé le volume de l’infarctus cérébral et la transformation hémorragique chez les souris obèses et diabétiques. De plus, l’hyperglycémie a provoqué l’altération de marqueurs redox et d’intégrité de la barrière hémato-encéphalique, et a exacerbé la neuroinflammation. Plusieurs cibles moléculaires ont été identifiées dont les enzymes antioxydantes Cu/ZnSOD et MnSOD, les médiateurs inflammatoires de type IL-6, TNF-a, MCP-1 et E-sélectine, les facteurs vasoactifs ET-1, eNOS et NO ainsi que les jonctions serrées ZO-1, ZO-2, claudine-5 et occludine. Le rôle de voies de signalisation clés impliquant NFκB, AMPK, Nrf2 et PPARg a été mis en évidence. De manière importante, les polyphénols ont exercé des effets antioxydants et anti-inflammatoires atténuant les altérations fonctionnelles des cellules endothéliales cérébrales et les complications cérébrovasculaires causées par l’hyperglycémie. Ces effets protecteurs des polyphénols ont été associés à leur détection au niveau cérébral et plasmatique ainsi que dans les cellules endothéliales cérébrales. En conclusion, ce travail de thèse a montré l’effet délétère de l’hyperglycémie sur la fonction endothéliale et le rôle protecteur des polyphénols. L’utilisation des modèles expérimentaux développés permettra d’approfondir l’exploration des mécanismes moléculaires impliqués et d’identifier de possibles cibles thérapeutiques innovantes
In diabetes, hyperglycemia leads to vascular alterations which aggravates cerebrovascular complications such as stroke. In fact, hyperglycemia alters blood-brain barrier integrity that separates the brain and the blood. Cerebral endothelial cells which composed blood-brain barrier are particularly affected by oxidative stress and pro-inflammatory state caused by hyperglycemia. In this context, there is growing interest in the health effects of plant-based polyphenols with antioxidant and anti-inflammatory properties. The objective of the thesis work was to assess the functional alterations of cerebral endothelial cells in hyperglycemic conditions and to determine the protective role of polyphenols extracted from medicinal plants from Réunion. To reach this objective, we have developed a model of murine cerebral endothelial cells exposed to experimental hyperglycemia as well as a model of mice rendered obese and diabetic by a high fat diet and then subjected to a cerebral ischemia-reperfusion by an occlusion of the middle cerebral artery. Polyphenols tested were extracted from four Reunionese medicinal plants traditionally used for anti-diabetic effects. Our results showed that hyperglycemia induced oxidative stress, pro-inflammatory response with monocytic adhesion and deregulation of the production of vasoactive markers in cerebral endothelial cells. In cerebral ischemia, hyperglycemia aggravated the size of the cerebral infarction and the hemorrhagic transformation in obese and diabetic mice. Additionally, hyperglycemia caused redox markers and the blood-brain barrier integrity alteration, and exacerbated neuroinflammation. Several molecular targets have been identified including the antioxidant enzymes Cu / ZnSOD and MnSOD, inflammatory mediators such as IL-6, TNF-a, MCP-1 and E-selectin, vasoactive factors ET-1, eNOS and NO as well as tight junctions ZO-1, ZO-2, claudin-5 and occludin. The role of key signaling pathways contained in NFκB, AMPK, Nrf2 and PPARg has been demonstrated. Importantly, polyphenols exerted antioxidant and anti-inflammatory effects attenuating functional alterations of cerebral endothelial cells and cerebrovascular complications induced by hyperglycemia. These protective effects of polyphenols have been associated with their detection in the brain and plasma as well as in cerebral endothelial cells. In conclusion, this thesis work has shown the deleterious effect of hyperglycemia on endothelial function and the protective role of polyphenols. The use of experimental models would allow to deepen the exploration of the molecular mechanisms used and to identify possible innovative therapeutic targets

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Ben, Ghnaya Asma. "Phytoremédiation : apport de la sélection in vitro pour l'obtention de plantes de colza (Brassica napus L.) tolérantes aux métaux toxiques : analyses physiologique et biochimique des plantes néoformées". Brest, 2008. http://www.theses.fr/2008BRES2024.

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La phytoremédiation est l’utilisation de plantes pour dépolluer les sols contamines. Cette technique peut faire l’objet de plusieurs stratégies dont la phytoextraction, qui exploite des plantes capables de concentrer les polluants dans leurs parties aériennes. Néanmoins son efficacité reste limitée par la capacité d’extraction et par la biomasse des plantes. L’objectif principal de ce travail est de sélectionner des variétés de colza (brassica napus L. ) tolérantes aux métaux toxiques et si possible hyperaccumulatrices. Une première partie de ce travail présente la mise au point d’un protocole efficace de néoformation de plantes chez le colza à partir de couches cellulaires minces transversales (CCMts). Une pression de sélection exercée par des métaux (Zn et Pb) additionnées au milieu de culture a permis de regénérer des plantes tolérantes à ces polluants. La deuxième partie aborde les analyses physiologiques et biochimiques de ces régénérants. Les plantes néoformées en présence de différentes teneurs en zinc (100 a 1000 μm) ont été clonées, sevrées en serre, traitées avec 2000 μM de ZnSO4 et analysées. Les teneurs en métabolites majoritaires ont été évaluées par résonance magnétique nucléaire (RMN) puis les acides amines libres, la proline, les sucres, les polyamines, les chlorophylles et les caroténoïdes ont été quantifiés. L’activité guaïacol péroxydasique (GPOX) et de péroxydation des lipides (MDA) ont également été mesurées. Les résultats indiquent que les plantes néoformées in vitro en présence de zinc mettent en place un système de protection contre le stress oxydatif
Phytoremediation is the use of plants to remediate polluted soils. The approach of phytoextraction is based on the ability of hyperaccumulator plants to extract metals from the soil. In this respect, brassica napus L. Was shown to be able to accumulate substantial amounts of heavy metals (HMs) in shoots combined with a high biomass. The aim of the project is to select hyperaccumulator plants by the technique of transversal thin cell layers (tTCLs) cultivated in vitro in the presence of HMs. A first part presents the establishment of an efficient protocol for shoot regeneration from tTCLs of rapeseed. A selective pressure applied during the neoformation process may help to select plants with exceptjonal zing or leab, tolerance and/or accumulating capacity. The second part deals with physiological and biochemical analysis realised on in vitro regenerated plants. Especially, newly formed plants in the presence of different amounts of Zn (100 to 1000 μM) were cloned, hardened, grown in the greenhouse with addition of 2000 μM of ZnSO4 and analysed. The major metabolites of these plants were analysed by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and the content of free amino acids, proline, sugars, polyamines, chlorophylls, and carotenoïd were measured out. The guaïacol peroxidase activity (GPOX) and lipid peroxidation (MDA) known as stress markers were also evaluateil. These results clearly indicate the role of in vitro exposure to Zn in modulating the plant cell antioxidant system

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Schoeffler, Marine. "Adaptation à l'oxygène d'une bactérie sulfato-réductrice par évolution expérimentale : émergence d'une respiration aérobie chez Desulfovibrio vulgaris Hildenborough". Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0440.

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Les bactéries du genre Desulfovibrio sont des microorganismes anaérobies sulfato-réducteurs à la croisée des mondes de l’aérobiose et de l’anaérobiose car elles possèdent des enzymes réduisant le sulfate et l’O2. Toutefois, la réduction de l'O2 est un mécanisme de protection puisqu’ aucune croissance n’a été observée jusqu’ à présent avec l ’O2 comme seul accepteur terminal d’électrons.Afin d’améliorer les capacités d’aérotolérance de la souche Desulfovibrio vulgaris Hildenborough et de découvrir de nouvelles voies impliquées dans les mécanismes de défense contre le stress oxydant, une évolution expérimentale forcée par l’O2 a été réalisée. Les analyses métaboliques et phénotypiques des souches évoluées ont révélé qu'elles étaient devenues capables d’utiliser l’O2 comme accepteur terminal d’électrons pour leur croissance. La construction de mutants de délétion et la réalisation d’une analyse protéomique ont révélé l'importance des protéines TetR et HdrA, ainsi que d’autres protéines impliquées dans ce nouveau métabolisme respiratoire. L’ensemble des résultats obtenus permet de proposer un modèle basé sur un détournement des flux métaboliques, en particulier le NADH/NAD+, vers la réduction de l’O2 par les oxydases terminales membranaires. L’acquisition d’un phénotype respiratoire de l’O2 fait des souches évoluées ES des candidats intéressants pour la bioremédiation du chrome hexavalent, un élément trace métallique cancérogène et mutagène. Le développement d’une méthode de suivi de réduction du chrome hexavalent en microplaques a confirmé l’efficacité des souches ES à réduire ce polluant
Desulfovibrio species are representatives of microorganisms at the boundary between anaerobic and aerobic lifestyles as they contain the enzymatic systems required for both sulfate and oxygen reductions. Numerous ecological studies have shown that these microorganisms are found in environments where oxygen is transitory present, leading them to develop several strategies to cope with oxygen. Oxygen reduction is one of the strategies used to remove oxygen but this reduction has been shown to be a protective mechanism only. In order to increase the aerotolrenace capability and to discover new mechanisms involved in defense against oxidative stress, an oxygen-driven experimental evolution of Desulfovibrio vulgaris Hildenborough (DvH) has been performed. We have obtained evolved strains (ES) not only able to tolerate an oxygen concentration 32-times higher than that tolerated by the ancestral DvH strain but also able to grow with energy derive from phosphorylative oxidation linked to oxygen reduction. Gene deletions and proteomes analysis confirmed the importance of HdrA and TetR proteins and revealed other ones involved in the new metabolic feature. We propose that this capability is acquired by a rearrangement of metabolite fluxes, principally NADH/NAD+, leading to an optimized O2 respiration through the membrane-bound cytochrome oxygen reductases.The ES strain are peculiarly interesting for bioremediation of heavy metals as chromium. Analysis of chromate reduction activities showed that these strains have kept their capability to efficiently reduce this metal

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Kasraoui, Mohamed Faouzi. "Floraison du citronnier (citrus limon L.) : histologie, liens avec le métabolisme oxydatif et impact de régulateurs de croissance sur la production". Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30133.

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Dans le sud du bassin méditerranéen, le citronnier fleurit et fructifie plusieurs fois par an mais la production ne couvre pas la demande estivale ce qui engendre une inflation des prix. La floraison du citronnier a été peu étudiée et reste mal connue. Pourtant, mieux contrôler la production nécessite de connaitre les différentes étapes de transformation du méristème (de l'état végétatif à l'état floral), les potentialités des organes de production et les caractéristiques des fruits chez les variétés les plus cultivées. Pour trois variétés majeures (Eureka, Femminello et Interdonato), nous avons étudié au cours de 2 cycles annuels de production, le cycle biologique, la morphogénèse et l'histogénèse des structures reproductives, le lien entre les activités d'enzymes de neutralisation de H2O2 et le développement floral et l'impact de régulateurs de croissance sur la floraison-fructification. Les 3 variétés diffèrent sensiblement en terme de cycle de développement. La variété Eureka présente les critères de sélections agronomique les plus intéressants : calibre du fruit de taille moyenne, rendement en jus élevé et peu voire pas de pépins. L'activité G-POD (feuilles et bourgeons) varie selon le stade d'évolution des bourgeons fructifères ce qui en fait un bon marqueur du développement floral chez les 3 variétés. A court-terme, l'application sur la frondaison de régulateurs de croissance (gibbérellines, GA et hydrazine maléique, HM) affecte le métabolisme oxydatif et l'activité photosynthétique des feuilles. A plus long terme, la floraison et la fructification sont impactées. L'application de GA améliore la production estivale et de ce fait le bénéfice annuel pour l'arboriculteur
In the southern Mediterranean, lemon trees flourish and fructify several times a year but production does not cover summer demand which causes price rises. Flowering in this species has been poorly studied and is little known. Still, better production control requires better knowledge of the different stages of meristem transformation (vegetative to floral stage), the potential of the producing organs and the fruit characteristics in the most frequently cultivated varieties. During two annual production cycles we studied three of the main varieties (Eureka, Femminello and Interdonato), investigating the life cycle, morphogenesis and histogenesis of the reproductive structures, the link between the activities of the H2O2 neutralizing enzymes, floral development and the impact of growth regulators on flowering and fruiting. The three varieties were found to differ significantly in the development cycle. Eureka presents the most interesting agronomic criteria: medium fruit size, higher juice yield and the fruit are virtually seedless. The activity of the enzyme guaiacol peroxidase (in the leaves and buds) varies with the development stage of fruit buds making it a good marker of floral development in all three varieties. In the short term, foliar application of growth regulators (gibberellins and maleic hydrazine) was found to affect oxidative metabolism and photosynthetic activity of the leaves. In the longer term, flowering and fruiting are impacted. Application of gibberellins improves summer production and therefore the fruit producers' economic return

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Debiane, Djouher. "Mécanismes impliqués dans la protection des plantes par la mycorhization arbusculaire contre le stress oxydant induit par les hydrocarbures aromatiques polycycliques : utilisation d'un modèle in vitro : racines de chicorées/Glomus irregulare". Littoral, 2010. http://www.theses.fr/2010DUNK0305.

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La gestion et la remédiation des sols pollués par des composés organiques persistants tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont devenues une priorité des pouvoirs publics en raison de leur potentiel toxique pour l’homme et l’environnement. Parmi les techniques émergentes de réhabilitation des sols pollués par les HAPs, la phytoremédiation présente l'avantage d'être à la fois économique et écologique. L’optimisation de cette phytotechnologie passe par l’utilisation de plantes tolérantes. Dans ce cadre, la symbiose mycorhizienne arbusculaire constitue un enjeu pour le développement durable. Cet enjeu s’appuie non seulement sur l’exploitation de son potentiel à dissiper les HAPs mais aussi sur sa capacité à protéger les plantes contre les stress abiotiques telle que la pollution. Cependant, les données concernant le rôle de la mycorhization dans la protection des plantes contre la toxicité des HAPs ainsi que les cibles cellulaires affectées par ces polluants sont limitées. Afin de contribuer à la compréhension des mécanismes impliqués chez les mycorhizes dans la tolérance au stress induit par les HAPs, l’impact de deux HAPs fréquemment recensés dans les sites et sols pollués, l’anthracène (HAP léger) et le benzo[a]pyrène (HAP lourd), sur l’association symbiotique (racines de chicorée/Glomus irregulare cultivés in vitro) a été étudié au niveau morphologique (élongations racinaire et hyphale, taux de colonisation, sporulation) et biochimique (stress oxydant, contenu lipidique). L’ensemble de nos résultats démontre que l’induction d’un stress oxydant est à l’origine de la toxicité des HAPs vis-à-vis des racines et du champignon mycorhizien à arbuscules (CMA). Cependant, il a été démontré que la mycorhization arbusculaire apporte une meilleure tolérance des racines aux HAPs en atténuant ce stress oxydant et notamment en limitant les altérations des membranes et du génome via les réductions de la peroxydation des lipides (le malondialdéhyde) et de la formation d’adduits à l’ADN (la 8-hydroxy-2’-désoxyguanosine) ainsi que par la stimulation d’une activité enzymatique antioxydante (la superoxyde dismutase). Par ailleurs, l’implication des boulversements lipidiques (acides gras, stérols, phospholipides et acides gras associés) observés au niveau de la symbiose mycorhizienne et du CMA dans la toxicité des HAPs et dans la protection, est discutée
Management and remediation of soils contaminated with persistent organic compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have become a government priority because of their potential toxicity to humans and to the environment. Among the emerging techniques for the rehabilitation of PAHs polluted soils, phytoremediation has the advantage of being both economic and ecological. Optimizing this phytotechnology requires the use of plants tolerant to pollutants. It is within this context that the arbuscular mycorrhizal symbiosis represents a challenge for sustainable development. This issue is based not only on the exploitation of its potential to remove PAHs but also on its ability to protect plants against abiotic stresses such as pollution. However, data on the role of mycorrhization in plant protection against the toxicity of PAHs and the cellular targets affected by these pollutants is limited. To understand the mechanisms involved by mycorrhiza in the tolerance to stress induced by PAHs, the impact of two PAHs frequently identified in contaminated soils, anthracene (a low molecular weight PAH) and benzo[a]pyrene (a high molecular weight PAH) on the symbiotic association (chicory root/Glomus irregulare grown in vitro) was studied both at the morphological (root and hyphal elongation, colonization rate, sporulation) and biochemical levels (oxidative stress, lipid content). Taken together, our results demonstrated the PAHs toxicity, observed against the roots and the arbuscular mycorrhizal fungus (AMF), originated from the induction of an oxidative stress. Furthermore, it was shown that mycorrhization provided better PAHs tolerance to the roots by reducing the oxidative stress and, in particular by limiting the membrane and the genome damage. Indeed, significant decreases in the lipid peroxidation biomarker (malondialdehyde) and the DNA adducts (8-hydroxy-2' deoxyguanosine) as well as an increase of the antioxidant enzyme activity (superoxide dismutase) were detected in mycorrhizal roots in comparison to non-mycorrhizal roots. Moreover, the role played by the lipid changes (fatty acids, sterols, phospholipids and their associated fatty acids) observed in the mycorrhizal symbiosis and the AMF, in PAHs toxicity or in the protection is discussed

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Remon, Esteban. "Tolérance et accumulation des métaux lourds par la végétation spontanée des friches métallurgiques : vers de nouvelles méthodes de bio-dépollution". Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00362527.

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Parmi les principaux polluants générés par les activités industrielles, les métaux lourds, tels que le Cu, le Pb, le Cr... posent des problèmes particulièrement préoccupants. En effet, ces éléments, par nature non biodégradables, présentent une forte écotoxicité et pourraient être impliqués dans de nombreuses pathologies. Ainsi, pour reprendre les termes d'un récent rapport de l'Office Parlementaire des Choix Scientifiques et Technologiques : « si les métaux lourds ont fait la civilisation, ils peuvent aussi la défaire ». Il est donc aujourd'hui indispensable non seulement de mieux connaître les effets de ces polluants sur les organismes vivants, mais aussi de mettre en œuvre des solutions durables, visant à limiter leurs risques. Dans ce contexte, les plantes représentent un objet d'étude intéressant. En effet, celles-ci, directement confrontées aux composés toxiques du milieu, pourraient non seulement être utilisées en tant que marqueurs de la toxicité du milieu, mais aussi en tant qu'outil de stabilisation des polluants. Cependant, à l'heure actuelle, les données concernant l'influence des métaux lourds sur les communautés végétales soumises à une exposition chronique de polluants, de même que le rôle des plantes sur le devenir des métaux, sont encore insuffisantes. Il est donc nécessaire de poursuivre les recherches dans ce domaine afin de mieux comprendre les modalités des interactions entre les plantes et les milieux pollués et de trouver de nouvelles espèces utilisables dans des programmes de phytoremédiation.
Pour répondre à cet objectif, l'étude des populations végétales naturelles de trois crassiers métallurgiques de la région Rhône-Alpes a été réalisée. Malgré de fortes teneurs en métaux lourds, les relevés réalisés ont permis de répertorier un peu plus de 200 espèces de plantes supérieures appartenant à une cinquantaine de familles botaniques. Par ailleurs, l'utilisation d'une méthode chimique normalisée a montré que la fraction métallique “phytodisponible” était importante. Par opposition, l'analyse des concentrations foliaires n'a pas permis de mettre en évidence une accumulation métallique supérieure à celle retrouvée dans une plante référence. Par conséquent, le risque de transfert des polluants métalliques apparaît limité. L'analyse des relevés phytosociologique a cependant révélé que le substrat influence l'organisation de groupements végétaux inédits, qui pourraient être utiles pour désigner la végétation la plus adaptée pour un programme de phytoremédiation. Au sein de ces groupements, une espèce abondante, Plantago arenaria Waldst. & Kit. a montré de bonnes capacités de tolérance vis-à-vis de différents métaux lourds, en particulier pour le cadmium. Il s'est avéré que la tolérance de cette espèce est un caratère constitutif pour le Cd et le Ni et un caractère adaptatif pour le Cu. Cette bonne tolérance constitutive pourrait être une caractéristique des plantes pionnières et résistantes à la sécheresse. Chez cette espèce, les mécanismes de résistance au cadmium semblent impliquer une activation du système anti-oxydant racinaire et une limitation de la translocation.
La suite possible de ce travail pourrait consister à orienter les recherches vers les mécanismes complémentaires de la résistance aux métaux lourds chez P. arenaria et notamment en ce qui concerne les phénomènes de chélation intracellulaire. D'autre part, il serait intéressant de procéder aux premiers tests de recolonisation en conditions réelles.

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Oliveira, Junior Raimundo Gonçalves de. "Sensibilisation de cellules de mélanome à la chimiothérapie par des flavonoïdes et caroténoïdes extraits de plantes du Brésil, de Nouvelle-Calédonie et de microalgues marines". Thesis, La Rochelle, 2020. http://www.theses.fr/2020LAROS007.

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Le mélanome métastatique est une forme agressive de cancer évoluant rapidement du fait de résistances aux anticancéreux. Cette thèse étudie l’hypothèse que des molécules purifiées de plantes ou microalgues marines peuvent améliorer l’efficacité de médicaments anti-mélanome en sensibilisant les cellules cancéreuses à la chimiothérapie. Après une revue des études consacrées à la chimiosensibilisation par des molécules naturelles, nous avons sélectionné des plantes du Brésil et de Nouvelle-Calédonie (Bixa orellana et Gardenia oudiepe) ainsi que des microalgues marines (Rhodomonas salina et Tisochrysis lutea) pour purifier des flavonoïdes et des caroténoïdes originaux et évaluer leur potentiel de chimiosensibilisation dans un modèle cellulaire de mélanome traité par la dacarbazine et le vemurafenib. Nos travaux sur les graines de B. orellana ont permis de détailler leur composition phytochimique, d’identifier deux nouveaux apocaroténoïdes et de démontrer le potentiel chimiosensibilisant de la Z-bixine par génération de ROS. Nous montrons également que la 5,7-dihydroxy-3,6,4'-triméthoxyflavone purifiée de G. oudiepe sensibilise les cellules de mélanome à la dacarbazine en perturbant le cytosquelette. Après avoir redéfini le profil pigmentaire de R. salina et T. lutea, nous avons développé un procédé de purification de la fucoxanthine par CPC et démontré son potentiel chimiosensibilisant ainsi que celui de l’alloxanthine. Ces résultats valident in vitro le concept de sensibilisation à la chimiothérapie par des caroténoïdes et flavonoïdes cytostatiques et contribuent à la compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans cette chimiosensibilisation
Metastatic melanoma is an aggressive form of cancer that progresses rapidly due to resistance to anti-cancer drugs. This thesis studies the hypothesis that molecules purified from plants or marine microalgae can improve the efficacy of anti-melanoma drugs by sensitizing cancer cells to chemotherapy. After a review of studies devoted to chemosensitization by natural molecules, we selected plants from Brazil and New Caledonia (Bixa orellana and Gardenia oudiepe) as well as marine microalgae (Rhodomonas salina and Tisochrysis lutea) to purify original flavonoids and carotenoids and evaluate their chemosensitization potential in a melanoma cell model treated with dacarbazine and vemurafenib. Our work on B. orellana seeds allowed us to detail their phytochemical composition, to identify two novel apocarotenoids and to demonstrate the chemosensitizing potential of Z-bixin by ROS generation. We also show that 5,7-dihydroxy-3,6,4'-trimethoxyflavone, purified from G. oudiepe, sensitizes melanoma cells to dacarbazine by inducing cytoskeleton disruption. After redefining the pigment profile of R. salina and T. lutea, we developed a process for the purification of fucoxanthin by CPC and demonstrated its chemosensitizing potential as well as that of alloxanthin. These results validate in vitro the concept of sensitization to chemotherapy by cytostatic carotenoids and flavonoids and contribute to the understanding of the cellular and molecular mechanisms involved in this chemosensitization

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Zahid, Abderrakib. "Mécanismes cellulaires et moléculaires régissant le métabolisme des semences de céréales : rôle du réseau rédoxines-système antioxydant dans la prédiction de la qualité germinative". Thesis, Toulouse, INPT, 2010. http://www.theses.fr/2010INPT0130/document.

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Une meilleure compréhension de la physiologie de la semence des céréales constitue certainement un moyen pour améliorer et développer de nouvelles variétés capables de correspondre aux besoins économiques et écologiques du moment. Les rédoxines constituent des marqueurs intéressants pour appréhender la qualité technologique et germinative du grain de blé en particulier. Le criblage des banques de données a permis d’isoler des isoformes de ces rédoxines. Cette étude a confirmé l’implication des thiorédoxines dans la réduction des protéines de réserve du blé et de maïs. Elle a permis de mettre en évidence un autre rôle de certains isoformes de thiorédoxines h dans la formation de polymères de hauts poids moléculaires. L'inhibition de l’expression de gènes par interférence ADN montre que les thiorédoxines et les glutarédoxines sont impliquées dans la protection contre le stress oxydatif chez le blé. De même, l'application d’un stress biotique simulé par la laminarine a permis de discriminer l'implication de différents marqueurs du stress, et de montrer en particulier que la 1-Cys-Prx peut être considérée comme un indicateur de l'état redox du grain pendant la germination. La mise en place d’une méthode simple et efficace de transformation des céréales via Agrobacterium, constitue un moyen pour comprendre davantage le rôle de ces rédoxines dans la gestion des stress, et les éventuelles conséquences sur la qualité technologique du grain
A better understanding of the physiology of seed cereal constitutes certainly a means to improve and develop new varieties capable of corresponding to the actual economic and ecological needs. Redoxins are interesting markers to apprehend the technological and germinative quality of wheat seed in particular. The screening of data banks allowed isolating isoforms of these redoxins. This study confirmed the implication of thioredoxins in the reduction of storage proteins in wheat and corn seeds. It allowed to bring to light another role of some thioredoxins h isoforms in the formation of high molecular weights polymers. The inhibition of the expression of genes by DNA interference shows that thioredoxins and glutaredoxins are involved in the protection against oxidative stress in wheat. Also, the application of a biotic stress simulated by laminarin allowed to discriminate the implication of various stress markers, and to highlight in particular that the 1-Cys-Prx can be considered as an indicator of the redox state of the grain during germination and seedling. The implementation of a simple and effective method of transformation of cereal via Agrobacterium constitutes a means to understand more on the role of these redoxins in the management of the stress, and the possible consequences on the technological quality of the seed

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Camara, Aissata. "Plantes médicinales guinéennes : validation de l'effet antipaludique et impact sur la modulation de l'immunité". Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30028.

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Le paludisme demeure la première préoccupation médicale de bien des pays africains dont la Guinée où la quasi-totalité de la population est exposée au risque d'infection avec une prévalence estimée à 15% chez les enfants de moins de 5 ans. En dehors de la médecine conventionnelle, la pharmacopée et la médecine traditionnelle guinéennes constituent des recours fréquents dans la gestion du paludisme par les familles. A cet égard, des enquêtes ethnobotaniques ont permis de recenser et de collecter de nombreuses plantes médicinales parmi lesquelles Terminalia albida, Desmodium velutinum et Rourea minor. Dans le cadre d'une validation des usages traditionnels, ces plantes ont été évaluées in vitro avec la souche chloroquino-résistante PfK1 et in vivo dans deux modèles murins à Plasmodium chabaudi chabaudi pour le paludisme simple, et à Plasmodium berghei ANKA pour le neuropaludisme. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence le potentiel antipaludique de T.albida. En outre, la comparaison de deux extraits de T. albida issus de deux régions différentes de Guinée, a permis de mettre en évidence des efficacités in vitro et in vivo différentes selon la provenance de la plante. Afin de comprendre les mécanismes d'action de T. albida dans le modèle de neuropaludisme, les capacités anti-inflammatoires et anti-oxydantes de la plante ont été étudiées in vivo et in vitro dans des conditions inflammatoires. In vivo, l'administration de l'extrait de T.albida a permis de limiter le recrutement des lymphocytes T et l'expression des marqueurs pro-inflammatoires dans le cerveau des souris traitées. Ces propriétés ont été confirmées in vitro dans un modèle inflammatoire non palustre. In vitro, T.albida a également démontré une remarquable activité dose-dépendante de neutralisation des espèces réactives de l'oxygène. Ainsi, les propriétés anti-inflammatoires et anti-oxydantes de T.albida participent à la résolution du neuropaludisme dans le modèle d'infection à P. berghei ANKA. Des investigations phytochimiques ont permis d'identifier trente-huit composés dans l'écorce de la tige de T. albida. Parmi elles, plusieurs molécules déjà identifiées peuvent être responsables des différentes activités biologiques observées, notamment les tanins et les triterpénoïdes. Enfin, des investigations botaniques ont permis de fournir des éléments caractéristiques permettant de déterminer la provenance de T. albida et de mettre en évidence l'influence de l'écosystème sur la production des métabolites secondaires dans les espèces de Terminalia récoltées à différents endroits. Ces résultats confirment l'effet antipaludique de T. albida et valident son usage traditionnel. Cependant, des études complémentaires sont nécessaires pour identifier plus précisément les molécules actives. Les activités anti-inflammatoires et anti-oxydantes de T. albida démontrées dans ce travail présentent également un intérêt pour la prise en charge de nombreuses pathologies, autres que le paludisme
Malaria remains the primary medical concern in many African countries, including Guinea, where almost the entire population is at risk of infection with an estimated prevalence of 15% among children under 5 years of age. Apart from conventional medicine, Guinean pharmacopoeia and traditional medicine are frequent uses in the management of malaria by families. In this respect, previous ethnobotanical surveys have identified and collected many medicinal plants in Guinea, including Terminalia albida, Desmodium velutinum and Rourea minor. As part of a validation of traditional uses, these plants were evaluated in vitro with the chloroquine resistant strain PfK1 and in vivo in two murine models: Plasmodium chabaudi chabaudi for uncomplicated malaria, and Plasmodium berghei ANKA for cerebral malaria. The results obtained highlighted the antimalarial effect of T. albida. In addition, the comparison of two extracts of T. albida from two different regions of Guinea revealed different in vitro and in vivo efficacy depending on the origin of the plant. In order to understand the mechanisms of action of T. albida in the cerebral malaria model, the plant's anti-inflammatory and antioxidant capacities were studied in vivo and in vitro under inflammatory conditions. In vivo, the administration of T. albida extract limited T cell recruitment and expression of pro-inflammatory markers in the brains of treated mice. These properties were confirmed in vitro in a non-malarial inflammatory model. In vitro, T. albida also demonstrated a remarkable dose-dependent activity by neutralizing reactive oxygen species. Thus, the anti-inflammatory and antioxidant properties of T. albida contribute to the resolution of cerebral malaria in the P. berghei ANKA infection model. Phytochemical investigations have identified thirty-eight compounds in the bark of the stem of T. albida. Among them, several molecules already identified may be responsible for the different biological activities observed, including tannins and triterpenoids. Finally, botanical investigations provided characteristic elements to determine the origin of T. albida and to highlight the influence of the ecosystem on the production of secondary metabolites in Terminalia species collected at different locations. These results confirm the antimalarial effect of T. albida and validate its traditional use. However, further studies are needed to identify more precisely the active molecules. The anti-inflammatory and antioxidant activities of T. albida demonstrated in this work are also of interest for the management of many diseases, other than malaria

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El, Kayal Walid. "Réponse aux stress abiotiques chez Eucalyptus gunii : analyse globale du transcriptome sur filtres haute densité et caractérisation moléculaire du gène Sxd1 (synthèse de la vitamine E)". Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30078.

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L'Eucalyptus, d'un grand intérêt économique pour l'industrie papetière, s'est très vite imposé à travers le monde. Parmi les contraintes environnementales, c'est le gel qui reste le facteur le plus limitant de l'implantation de cette essence exotique dans les régions tempérées. Lors d'expositions au gel prolongées, la survie de ce feuillu est liée à sa tolérance intrinsèque au froid ainsi qu'à sa capacité d'acclimatation. Ce phénomène, étudié chez d'autres espèces comme Arabidopsis ou l'orge, apparaît lié à de nombreux paramètres et relativement spécifique. L'acclimatation au froid est une réponse adaptative qui correspond au développement transitoire d'une tolérance via de profonds changements à la fois biochimiques, physiologiques et cellulaires, suite à l'induction de nombreux gènes. Les approches moléculaires ont démontré que la capacité d'adaptation des végétaux à ce type de stress abiotique implique l'action de plusieurs gènes codant pour des protéines effectrices et pour des protéines régulatrices. Les travaux présentés dans cette thèse, concernent l'isolement et la caractérisation de gènes impliqués dans la tolérance aux stress abiotiques dont le froid chez l'Eucalyptus, à travers une approche de génomique fonctionnelle. Ils ont été réalisés sur des systèmes simplifiés, représentatifs du comportement de la plante entière. L'isolement des gènes a été réalisé par deux approches différentes : PCR ciblée et criblage d'une banque soustractive. L'analyse globale des profils d'expression de l'ensemble des gènes de notre banque a été effectuée par hybridation sur filtres haute densité "macroarrays". Cette analyse qui a été confirmée par northern blot pour certains gènes orthologues, nous a permis d'identifier pour la première fois chez l'Eucalyptus des gènes différentiellement exprimés lors de l'acclimatation au froid. .
Due to interesting wood properties, fast growth and a low requirement for soil quality, Eucalyptus is the most planted woody angiosperm worldwilde. However, due to the limitation of Eucalyptus expansion by cold climate, frost tolerance became a main agronomic trait to be improved for these species. Freezing tolerance is associated to intrinsic tolerance and acclimation capacity corresponding to deep biochemical and physiological changes mediated by the induction of a lot of genes. The function of some these genes is still unclear up to now. In this context, our scientific project aims to identify candidate genes in order to better understand the main molecular mechanisms of frost tolerance. In order to study transcriptional changes during acclimation, the identification of genes was carried out by two different approaches: targeted PCR and screening of a subtractive library obtained from cold acclimated Eucalyptus cell suspension culture. .

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Shen, Yuan. "Functional analysis of Arabidopsis chromatin modification and remodeling regulators (CHR5 and JMJ15) in gene expression". Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112093/document.

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Le remodelage de la chromatine et la modification des histones jouent des rôles très importants dans l’établissement et la reprogrammation de l’état de l’expression génique. Il reste largement inconnu concernant les mécanismes de la régulation de ces processus chromatiniens dans le contrôle de l’expression génique impliquée dans le développement de la plante et son adaptation à l’environnement. Mon sujet de thèse se focalise sur l’analyse fonctionnelle d’un facteur de remodelage de la chromatine de type Chromodomain/Hélicase/DNA-binding 1 (CHD1) d’Arabidopsis, appelé CHR5 et une histone démethylase qui est spécifiquement impliquée dans la démethylation de l’histone H3 lysine 4 (H3K4), appelée JMJ15. Dans la première partie de cette étude, nous avons montré que le gène CHR5 est activé au cours de l’embryogénèse et que son expression se maintient élevé dans les tissues/organes en développement. L’analyse de mutants révèle que la perte de fonction de ce gène fait réprimer l’expression de gènes régulateurs de la maturation de l’embryon tels que LEC1, ABI3 et FUS3 pendant le développement des graines, et fait baisser l’accumulation des protéines de réserve. L’analyse de double mutants a permis de démontrer une fonction antagoniste entre CHR5 et PKL, une protéine du groupe « CHD3 », dans l’activité du promoteur de gènes régulateurs du développement de l’embryon et l’accumulation de réserve de graine. Nous avons montré que la protéine CHR5 s’associe directement avec les promoteurs d’ABI3 et FUS3 et que la mutation du gène CHR5 conduit à l’augmentation de présence de nucléosome dans la région du départ de transcription. Ces résultats suggèrent que CHR5 est impliquée dans le positionnement de nucléosome pour stimuler l’expression de gènes de la maturation de l’embryon, ce qui est contrebalancé par l’action de PKL au cours du développement de l’embryon. La deuxième partie de cette étude a permis de montrer que l’expression du gène de l’histone démethylase JMJ15 manifeste une forte spécificité tissulaire. L’analyse de mutants du gène a permis de l’identification de 2 allèles de gain de fonction (avec surexpression du gène), et un allèle de perte de fonction. La surexpression du gène réduit la croissance d’hypocotyle et de tige de la plante avec accumulation de lignine dans la tige, mais le perte de fonction du gène ne produise pas de phénotype apparent. Par ailleurs, la surexpression du gène renforce la tolérance de la plante au stress salin, alors la perte de fonction du gène rend la plante plus sensible. L’analyse du transcriptome a révélé beaucoup plus de gènes réprimés qu’activés par la surexpression du gène JMJ15. Ces gènes réprimés sont préférentiellement marqué la H3K4me2 ou H3K4me3, parmi lesquels beaucoup codent de facteurs de transcription. Ces données suggèrent que l’induction de JMJ15 pourrait réguler le programme de l’expression génique qui coordonne la restriction de la croissance de la plante et la tolérance au stress. Ces travaux de thèse a permis ‘identifier quelques nouveaux éléments dans la compréhension de la fonction de régulateurs chromatiniens dans l’expression génique de la plante
Chromatin remodeling and histone modification play important roles in the establishment and dynamic regulation of gene expression states. However, little is known regarding to the regulatory mechanism of chromatin modification and remodeling that control gene expression involved in plant development and responses to environmental cues. My thesis work concerns functional analysis of an Arabidopsis Chromodomain/Helicase/DNA-binding 1 (CHD1) type chromatin remodeling gene known as CHR5 and a histone demethylase gene that specifically removes methyl groups from methylated histone H3 lysine 4 (H3K4me), called JMJ15 in regulating chromatin structure or in resetting chromatin modifications that control the expression of plant developmental and stress responsive genes. In the first part of the study we found that CHR5 expression is activated during embryogenesis and remained to be expressed in developing organs/tissues. Analysis of mutants revealed that loss-of-function of the genes led to decreased expression of key embryo maturation genes LEC1, ABI3 and FUS3 in developing seeds and reduced seed storage protein accumulation. Analysis of double mutants revealed an antagonistic function between CHR5 and PKL, a CHD3 gene, in embryo gene promoter activity and seed storage protein accumulation. CHR5 was directly associated with the promoters of ABI3 and FUS3 and chr5 mutations led to increased nucleosome occupancy near the transcriptional start site. The results suggest that CHR5 is involved in nucleosome occupancy to regulate embryo identity genes expression, which is counterbalanced by PKL during embryo development. The second part of this study showed that expression of JMJ15 was restricted to a few tissues during vegetative growth. The jmj15 gain-of-function mutations reduced the length of seedling hypocotyls and inflorescence stems with higher accumulation of lignin in the stem, while the loss-of-function mutants did not show any visible phenotype. The gain-of-function mutants enhanced salt tolerance, whereas the loss-of-function mutants were more sensitive to salt. Transcriptomic analysis revealed a much higher number of genes down-regulated in JMJ15 over-expression plants, which are highly enriched for H3K4me3 and H3K4me2. Among the down-regulated genes, many encode transcription regulators of stress responsive genes. The data suggest that increased JMJ15 levels may regulate the gene expression program that may coordinate plant growth restrains and enhances stress tolerance. Taken together, my thesis work brought a few new elements to the current understanding of chromatin regulators function in plant gene expression

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Dusart, Nicolas. "Réponses du peuplier soumis à une combinaison de contraintes, ozone et sécheresse : dynamique de la conductance stomatique et des capacités antioxydantes foliaires". Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0070/document.

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Les modèles climatiques indiquent qu’il est très probable que les végétaux soient de plus en plus exposés à deux facteurs de stress environnementaux : l’ozone troposphérique (O3) et le déficit hydrique du sol, tous deux pouvant provoquer un stress oxydant pour le végétal. Dans des conditions naturelles, ces deux facteurs peuvent être concomitants ou se succéder. L’impact de l’O3 et de la sécheresse nécessite donc une attention particulière. Afin de déterminer les réponses de défense mises en place par les arbres, deux génotypes de Populus nigra x deltoides (Carpaccio et Robusta) ont été exposés aux contraintes séparées ou à leur combinaison en conditions contrôlées dans des chambres de culture. Pour explorer les effets des stress et l’interaction entre les deux contraintes, nous avons ciblé les deux premiers niveaux de défense des plantes que sont le contrôle de l’ouverture/fermeture des stomates et les processus de détoxication cellulaire. Nos résultats montrent que Carpaccio et Robusta sont tous deux relativement tolérants à une sécheresse modérée grâce à un contrôle efficient des stomates. Face à l’O3, cependant, les deux génotypes adoptent des stratégies de réponse différentes : un évitement important pour Carpaccio et une maximisation de l’assimilation au détriment des feuilles pour Robusta. Cela se traduit par une différence de fermeture des stomates. Les deux génotypes ne font alors pas face au même flux d’O3 entrant dans les feuilles, ce qui impacte la détoxication cellulaire, dans laquelle le glutathion semble jouer un rôle majeur. En lien avec les modifications de capacité antioxydante, l’activité des enzymes du cycle ascorbate-glutathion (MDHAR, DHAR et GR) et/ou l’expression des gènes codant pour ces protéines sont modifiées. En combinaison de stress, le déficit hydrique protège le végétal du stress oxydant induit par l’O3 en amplifiant la fermeture des stomates. En revanche, la croissance de l’arbre est impactée par l’effet additif des deux contraintes. De plus, l’induction de voies de régulation hormonales différentes par les deux contraintes pourrait modifier le « cross-talk » complexe régulant la réponse au stress combiné. Enfin, dans le cas d’une succession de stress, l’exposition à l’O3 avant un épisode de sécheresse impacte faiblement la réponse de l’arbre. Cependant, un ralentissement de la fermeture des stomates induit par l’O3 est observé malgré l’arrêt de la fumigation. Il est donc nécessaire de prendre en compte le ralentissement et la fermeture des stomates induit par l’O3 et le déficit hydrique dans les modèles de conductance stomatique utilisés pour calculer l’indicateur du flux d’O3 entrant, le PODy (Phytotoxic Ozone Dose above a threshold of y nmol O3 m-2.s-1)
Climate models indicate that it is very likely that plants will be more and more exposed to two environmental stressors: ground-level ozone (O3) and soil water deficit, both causing oxidative stress to the plant. Under natural conditions, these two factors can be concomitant or successive. Therefore, the impact of O3 and drought requires special attention. In order to determine the defensive responses adopted by trees, two genotypes of Populus nigra x deltoides (Carpaccio and Robusta) were exposed to separate or combined stresses under controlled conditions in growing chambers. To explore the effects of stresses and their interaction, we targeted the plant’s first two levels of defence: i) the control of stomatal opening and closing, ii) the cellular detoxification processes. Our results show that both Carpaccio and Robusta are relatively tolerant to moderate drought thanks to an efficient stomatal control. However, different response strategies were adopted by the two genotypes to cope with O3. For Carpaccio, the strategy is avoidance, and for Robusta, the strategy is maximization of net CO2 assimilation at the expense of leaves. This results in a difference in the stomatal closure. The two genotypes do not face the same flow of O3 entering the leaves. This impacts cellular detoxification in which glutathione seems to play a major role. Also, the activity of ascorbate-glutathione cycle enzymes (MDHAR, DHAR and GR) and/or the expression of genes encoding these proteins are modified. Under combined stresses, the water deficit protects the plant from the O3-induced oxidative stress by amplifying the stomatal closure. Nevertheless, the tree growth is impacted by the additive effect of the two stresses. Furthermore, the induction of different hormonal regulatory pathways by the two stressors could modify the complex "cross-talk" regulating the response to combined stress. Finally, in the case of a succession of stresses, exposure to O3 prior to a drought episode has a weak impact on the tree's response. However, O3 induced a stomatal sluggishness in closure despite the cessation of fumigation. It is therefore necessary to take into account stomatal closure and sluggishness induced by O3 and water deficit in the stomatal conductance models used to calculate the indicator of O3 flux inside the leaves, PODy (Phytotoxic Ozone Dose above a threshold of y nmol O3 m-2.s-1)

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Touchard, Christelle. "Recherche de GTLs et choix de cibles stratégiques pour l'amélioration de la tolérance aux basses températures chez le maïs". Compiègne, 2006. http://www.theses.fr/2006COMP1620.

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La tolérance au froid est un caractère complexe lié à des modifications au niveau écophysiologique et métabolique. L'objectif de ce travail est d'identifier les zones chromosomiques clés impliquées dans la tolérance aux basses températures à partir d'une étude sur une population de backcross avancé obtenue à partir d'un parent tropical d'altitude dans le fond génétique d'un parent corné. Une approche sans a priori repose sur la mise en évidence des zones chromosomiques impliquées dans les variations de biomasse en réponse au froid ainsi que sur les origines de ces variations: mise en place des feuilles, photosynthèse et métabolismes carboné et azoté. Une approche avec a priori est basée sur l'hypothèse que le glutathion, molécule antioxydante, serait une molécule clé dans la tolérance aux basses températures. Grâce à ces deux approches, nous concluons que la photosynthèse semble jouer un rôle primordial mais que le rôle du glutathion reste limité dans notre contexte génétique et pour les scénarios climatiques testés
Cold tolerance is a complex mechanism linked to ecophysiological and physiological changes. The aim of this work was to identify key chromosomal regions involved in low temperature tolerance. This work was based on a population resulting from the advanced back-cross with a highland tropical inbred within a flint background. A first approach was based on the detection of chromosomal regions involved in biomass changes in response to cold and their origin: canopy development, photosynthesis, carbon and nitrogen metabolisms. A second approach was based on the hypothesis that an antioxidant, the glutathione, bas a key role in low temperature tolerance. Combining these two approaches, we conclude that photosynthesis seems to play a key rote when the glutathione one is limited in our genetic background and for the climatic conditions tested

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Yang, Zheng. "Functional analysis of catalase mutants and their application to the analysis of NADPH-linked pathways in oxidative signaling in Arabidopsis thaliana". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS464.

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Les conditions contraignantes provoquent la modification de l’état redox et la signalisation liée aux formes actives de l’oxygène (ROS), dont les concentrations sont régulées par des systèmes antioxydant complexes. On dénombre de plus en plus de processus qui sont affectés par la régulation redox, mais nous avons toujours des connaissances fragmentaires quant à l’importance des interactions centrales entre ROS et systèmes antioxydants pour la signalisation cellulaire chez les plantes. Cette étude a utilisé des approches de génétique classique et inverse chez l’espèce-modèle, Arabidopsis thaliana dans le but d’élucider les rôles des catalases et des systèmes NADPH-glutathion-ascorbate dans le métabolisme du H₂O₂ et la signalisation qui en dépend. Une analyse de mutants ADN-T pour les trois gènes codant la catalase a révélé que la mutation cat2, à la différence de cat1 et de cat3, a fortement affecté la croissance et le développement de la plante. Lorsqu’il était cultivé dans l’air, le mutant cat2 présentait une croissance réduite à la fois au niveau de la rosette et des racines, mais ces effets étaient absents lors de la culture des plantes sous un taux de CO₂ élevé, suggérant que la taille diminuée est causée, directement ou indirectement, par une capacité compromise de métaboliser le H₂O₂ produit par la photorespiration. Une étude de cat2 cultivé dans des photopériodes différentes a mis en évidence une forte influence de la période d’illumination sur la signalisation oxydative et ceci d’une manière qui est indépendante de l’intensité du stress. Lorsque cat2 est cultivé en jours longs, le stress oxydant induit la voie de l’acide salicylique (SA), provoquant des lésions visibles sur les feuilles. Cette réponse au stress oxydant est annulée dans un double mutant cat2 g6pd5, chez lequel l’expression d’une forme spécifique de la glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PDH) a également été inactivée. Une approche de génétique classique a permis d’identifier plusieurs gènes susceptibles d’être impliqués dans la régulation de la formation de lésions SA-dépendante dans ce double mutant. Afin d’explorer les rôles des monodéshydroascorbate réductases (MDHAR) spécifiques dans des conditions optimales et de stress, des mutants d’insertion pour plusieurs gènes codant la MDHAR ont été obtenus. Ces mutants présentaient un phénotype sauvage dans des conditions de culture optimales, mais à la suite de son introduction dans le fond cat2, l’un d’entre eux a fortement modifié l’induction de la voie SA par le stress oxydant. Pris dans leur ensemble, les résultats soulignent l’importance de CAT2 et permettent de dessiner un lien fonctionnel entre des G6PDH et MDHAR spécifiques dans les voies de signalisation oxydative chez Arabidopsis, lien qui pourrait s’expliquer par la production de NADPH par la G6PDH et son utilisation par la MDHAR
Stress conditions lead to modified redox states and signaling linked to reactive oxygen species (ROS), whose cellular concentrations are regulated by complex antioxidative systems. While the list of processes subject to redox regulation continues to grow, our understanding of the importance of the core interactions between ROS and plant antioxidative systems in cell signaling remains very fragmentary. This work used forward and reverse genetics to analyze the roles of catalases and the NADPH-glutathione-ascorbate systems in H₂O₂ metabolism and related signaling in the model species, Arabidopsis thaliana. An analysis of T-DNA mutants for the three catalase-encoding genes revealed that cat2, but not cat1 or cat3, substantially impacted plant growth and development. While the cat2 mutant showed decreased shoot and root size when grown in air, both these effects were annulled by growth at high CO₂, suggesting that they were caused, directly or indirectly, by compromised capacity to metabolize photorespiratory H₂O₂. An analysis conducted in cat2 rosettes following growth in different photoperiods revealed that oxidative signaling is strongly influenced by day length in a manner that is independent of stress intensity. When cat2 is grown in long days, oxidative stress induces the salicylic acid (SA) pathway, leading to visible lesions on the leaves. This response to oxidative stress is annulled in cat2 g6pd5, which has additionally lost the function of a specific glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH). A forward genetics approach identified several genes that may be involved in regulating SA-dependent lesion formation in this double mutant. To explore the roles of specific monodehydroascorbate reductases (MDHAR) in optimal and stress conditions, insertion mutants for several MDHAR-encoding genes were obtained. While these mutants showed a wild-type phenotype in optimal growth conditions, one of them markedly altered induction of the SA pathway by oxidative stress when introduced into the cat2 background. Together, the results underline the importance of CAT2 and point to functional coupling between specific NADPH-producing G6PDH and NADPH-requiring MDHAR in oxidative stress signaling pathways in Arabidopsis

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Harfouche, Lamia. "Caractérisation de deux nouveaux ARN non-codants régulateurs impliqués dans le métabolisme du fer chez Pseudomonas Brassicacearum". Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4034.

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Resumen

Les ARN non-codant (ARNnc) assurent différentes fonctions vitales permettant aux bactéries de s'adapter rapidement aux conditions changeantes de leur environnement L'analyse de données transcriptomiques de la souche Pseudomonas brassicacearum NFM421 en réponse à différents stress en utilisant des puces à ADN qui contiennent aussi bien les régions codantes que les régions non codantes a révélé la modulation de deux ARNnc potentiels en réponse à des métaux lourds (Cd et U), dénommés IrsZ et IrsY. De plus, le génome de P. brassicacearum a été entièrement séquencé et une centaine d'ARNnc potentiels a été identifié par l'utilisation d'outils bioinformatiques de prédiction d'ARNnc. Ce travail vise à caractériser les deux ARNnc potentiels, IrsZ et IrsY, et à déterminer leur fonction chez P. brassicacearum. L'analyse bioinformatique de leur séquence ne révèle pas d'homologue dans la base de données des ARNnc. Nous avons validé expérimentalement par différentes approches techniques l'expression des deux ARNnc candidats dans différentes conditions de cultures et sous différents stress. Ceci a conduit notamment à révéler la modulation par le fer de l'expression des deux ARNnc IrsZ et IrsY. Leur expression est fortement activée par de fortes concentrations en fer. Cependant, en réponse à un stress oxydant causé par le peroxyde d'hydrogène, l'expression des deux ARNnc est réprimée. Cette répression est exacerbée chez les bactéries surexprimant oxyR. Nos travaux semblent indiquer que IrsZ et IrsY agissent comme des senseurs du statut intracellulaire du fer
Regulatory non-coding RNAs (ncRNA), act as regulators of translation and message stability. They modulate a wide range of physiological responses to environmental stimuli. Due to their biological interest, different bioinformatics tools and experimental approaches have been developed for detecting new ncRNA. Transcriptome analysis of the plan root-associated bacterium Pseudomonas brassicacearum NFM421 strain in response to various stresses, using microarrays containing coding as well as non-coding DNA fragments, revealed the modulation of two potentials ncRNA in response to heavy metals (Cd and U), named IrsZ and IrsY. Furthermore, P. brassicacearum genome was completely sequenced and hundreds of potentials ncRNA have been predicted by using computational tools. This work aims at characterizing the two potentials ncRNA, IrsZ and IrsY, and to determine their function in P. brassicacearum. No homologous was found in the ncRNA database. We validated the expression of the two potential ncRNA by different experimental approaches in different culture conditions and under different stresses. This led to reveal that both IrsZ and IrsY are modulated by iron. Their expression is strongly activated by high concentrations of iron. However, the expression of both Irs ncRNA is suppressed under oxidative stress generated by hydrogen peroxide. This repression is exacerbated in P. brassicacearum overexpressing oxyR. Our work suggests that IrsZ and IrsY act as sensors of intracellular iron status

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Tesis sobre el tema "Stress oxydatif – Plantes – Embryologie"

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