Équipes de recherche

Différenciation et polarité cellulaire

DIPOL 13 membres

Le groupe DIPOL s'intéresse à comprendre comment le développement, la réponse au stress et le métabolisme des lipides interagissent pour mieux expliquer la physiologie des plantes mais aussi identifier de nouvelles applications.
ADAPTATION ET MÉTABOLISME SIGNALISATION ET DÉVELOPPEMENT BIOTECH SMART CROPS AGRO-ÉCOLOGIE Édition des génomes Stress Hormones Semences Architecture et modélisation Cellules & morphogenèse Régénération
La croissance et le développement des plantes sont intrinsèquement associés au métabolisme. Les lipides sont des molécules essentielles impliquées dans la structure cellulaire, la signalisation et évidemment dans la formation de réserves.
 
Les membranes assurent l'intégrité des cellules et définissent également l'architecture subcellulaire. Les lipides et les protéines sont des composants essentiels des membranes et sont responsables de leur fonctionnalisation en macro- et micro-domaines. La synthèse des endomembranes s'effectue, pour l'essentiel, dans le réticulum endoplasmique (RE) avec désaturation et élongation des acides gras (FA), et avec synthèse des sphingolipides et phospholipides. Le RE est également responsable de la synthèse des lipides de stockage, comme les triacylglycérols. L'activité de la voie de sécrétion (c.-à-d. la quantité et la nature des protéines sécrétées) dépend donc fortement de la synthèse des lipides localisés dans le RE qui fournit des membranes pour le transport vésiculaire. En fonction de facteurs intrinsèques et extrinsèques à la cellule, une telle activité peut être accommodée par l'ajustement de la teneur en lipides. Cela peut influencer la tolérance des plantes aux contraintes abiotiques et biotiques, mais cela a aussi un impact sur le développement des plantes en modifiant la polarité et la différenciation des cellules.
En effet, les protéines polarisées sont typiquement impliquées dans le transport des nutriments ou des hormones, permettant un flux directionnel de molécules nécessaires à leur assimilation ou à leur distribution progressive dans un tissu ou lors de la régénération d'un organe. Les cellules végétales maintiennent ou redirigent une telle localisation asymétrique des protéines par sécrétion, endocytose et/ou dégradation ciblée. Les mécanismes moléculaires régulant l'interaction entre la polarité et l'identité des cellules, sont encore mal compris.

Le groupe DIPOL se concentre sur 3 questions principales :
- Comment les changements de polarité cellulaire et de dynamique membranaire se traduisent-ils par des changements d'identité cellulaire et d'organogenèse ?
- Comment les lipides sont-ils impliqués dans la réponse du RE aux stress, et inversement ?
- Comment le métabolisme des lipides pourrait-il être mieux intégré pour améliorer la qualité et le rendement de l'huile mais aussi pour améliorer la résistance des plantes au stress ?


Modèles, outils et méthodes
- Les activités de recherche du groupe DIPOL sont menées sur plusieurs espèces végétales dont Arabidopsis, Camelina sativa, tabac (Nicotiana benthamiana) et tomate selon les projets de recherche. Le groupe utilise également la levure et la mousse (Physcomitrela patens) pour des projets spécifiques.
Le groupe DIPOL rassemble également un large éventail d'expertise incluant la génétique moléculaire, l'imagerie, la biologie cellulaire, la biochimie et la chimie des lipides.

Une expertise spécifique a été développée dans le cadre des 3 axes de recherche du groupe DIPOL :
- Microfluidique et imagerie pour l'analyse des processus cellulaires sous-jacents à la différenciation cellulaire
- Pharmacologie et chimie des lipides pour les réponses au stress du RE
- Outils de biologie synthétique et de traduction de la caméline (transformation, vecteurs, CRISPR, dispositifs de pressage, etc.)
Différenciation et polarité cellulaire

Responsable :

Jean-Denis Faure
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