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Université Montpellier II

1. Wu, Hui-Chen. Molecular bases of the heat shock response in plants : identification of elements involved in HS transduction pathway and in the cross talk between HS and oxidative stress : Bases moléculaires de la réponse des plantes aux chocs thermiques : identification d'éléments impliqués dans la voie de transduction du signal et dans la communication croisée avec le stress oxydant.

Degree: Docteur es, Biochimie et biologie moléculaire, 2010, Université Montpellier II

Les plantes n'échappent pas à leur lieu de vie, elles doivent en permanence adapter leurs processus physiologiques pour répondre aux variations de leurs conditions environnementales. Durant ma thèse, j'ai étudié deux stress affectant le développement des plantes, les stress thermique (HS) et oxydant (OS), en ciblant des éléments clé de ces phénomènes (les protéines de choc thermique Hsp et Thiorédoxines TRX) afin d'apporter des éléments de réponse quant à l'interconnexion de ces stress et leur importance pour la plante.En utilisant le riz et le soja comme modèles, je montre que le HS suit une « signature Ca2+ » en provoquant une entrée de calcium de l'apoplaste vers le cytosol, assurant ainsi une rigidité à la paroi cellulaire et une cascade de signaux. J'identifie aussi une Pectine Methylesterase nécessaire au remodelage de la paroi cellulaire et à l'intégrité de la membrane. J'ai aussi recherché comment la plante perçoit les changements de température et transmet ce signal vers des effecteurs. Par des analyses d'expression de gènes, je montre qu'une CaM bien spécifique coordonne la réponse au HS, qui se traduit par l'expression spécifique de certaines petites Hsp nucléaires et cytosoliques.Je réalise enfin une étude moléculaire de TDX, une TRX suspectée d'agir dans la réponse au HS. Je montre que TDX interagit avec des Hsp70 de type cytosoliques/nucléaires de façon redox dépendante, que les stress HS et OS induisent une relocalisation nucléaire de TDX. Je montre enfin que TDX est essentielle pour la thermotolérance acquise et la transduction du signal oxydant. Ces résultats sont discutés et des modèles de transduction des signaux entre HS et OS sont proposés.

While being unable to escape their lands, plants are continuously submitted to the modifications of their environment, and need to adjust proper physiological processes in response to various stimuli. During this work, I devoted my studies on two major stresses affecting plant development, heat shock (HS) and oxidative stresses (OS), focusing on key elements in these pathways (HS chaperons and HS-related thioredoxins) in order to bring news elements of knowledge and interconnexion of these pathways.Using rice and soybean as mono- and dicotyledonous plant systems, I show how HS leads to calcium release from plant cell apoplast to the cytosol in a typical calcium signature, conferring cell wall rigidity and enhancing HS signaling pathway. I also identify Pectin Methylesterase as required in this pathway for cell wall remodeling and plasma membrane integrity. I further investigate how plant sense temperature increases and how they transmit the HS signal to downstream elements. Using systematic analyses of Calmodulin (CaM) and small heat shock protein (sHsp) gene expression, I identify one CaM as a coordinator of HS response, which I characterize as involving specific cytosolic/nuclear isoforms of the sHsp family.I latter perform the molecular analysis of TDX, a Thioredoxin suspected to be involved in heat shock response. I show that TDX interacts with…

Advisors/Committee Members: Vignols, Florence (thesis director).

Subjects/Keywords: Protéines chaperonnes; Rédoxines; Choc thermique; Stress oxydatif; Calcium et espèces d'oxygène actives; Transduction de signaux; Chaperons; Heat shock protéines; Heat shock; Oxidative stress; Calcium and ROS; Signal transduction

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APA (6th Edition):

Wu, H. (2010). Molecular bases of the heat shock response in plants : identification of elements involved in HS transduction pathway and in the cross talk between HS and oxidative stress : Bases moléculaires de la réponse des plantes aux chocs thermiques : identification d'éléments impliqués dans la voie de transduction du signal et dans la communication croisée avec le stress oxydant. (Doctoral Dissertation). Université Montpellier II. Retrieved from http://www.theses.fr/2010MON20125

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Wu, Hui-Chen. “Molecular bases of the heat shock response in plants : identification of elements involved in HS transduction pathway and in the cross talk between HS and oxidative stress : Bases moléculaires de la réponse des plantes aux chocs thermiques : identification d'éléments impliqués dans la voie de transduction du signal et dans la communication croisée avec le stress oxydant.” 2010. Doctoral Dissertation, Université Montpellier II. Accessed December 15, 2019. http://www.theses.fr/2010MON20125.

MLA Handbook (7th Edition):

Wu, Hui-Chen. “Molecular bases of the heat shock response in plants : identification of elements involved in HS transduction pathway and in the cross talk between HS and oxidative stress : Bases moléculaires de la réponse des plantes aux chocs thermiques : identification d'éléments impliqués dans la voie de transduction du signal et dans la communication croisée avec le stress oxydant.” 2010. Web. 15 Dec 2019.

Vancouver:

Wu H. Molecular bases of the heat shock response in plants : identification of elements involved in HS transduction pathway and in the cross talk between HS and oxidative stress : Bases moléculaires de la réponse des plantes aux chocs thermiques : identification d'éléments impliqués dans la voie de transduction du signal et dans la communication croisée avec le stress oxydant. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Montpellier II; 2010. [cited 2019 Dec 15]. Available from: http://www.theses.fr/2010MON20125.

Council of Science Editors:

Wu H. Molecular bases of the heat shock response in plants : identification of elements involved in HS transduction pathway and in the cross talk between HS and oxidative stress : Bases moléculaires de la réponse des plantes aux chocs thermiques : identification d'éléments impliqués dans la voie de transduction du signal et dans la communication croisée avec le stress oxydant. [Doctoral Dissertation]. Université Montpellier II; 2010. Available from: http://www.theses.fr/2010MON20125

2. Grossi De Sa, Maira. Root-knot nematode effectors : key actors of parasitism : functional analysis and protein-protein interaction with host plants : Protéines effectrices de virulence des nématodes à galles : acteurs clés du parasitisme : Analyse fonctionnelle et interactions protéine-protéine avec la plante hôte.

Degree: Docteur es, Mécanismes des Interactions parasitaires pathogènes et symbiotiques, 2016, Montpellier

Les nématodes à galles (RKN), Meloidogyne spp. sont des petits vers parasites qui infectent les racines des plantes où ils induisent la formation de sites nourriciers. Les RKN sont des endoparasites à large gamme d'hôtes, englobant les principales espèces de plantes cultivées. Meloidogyne javanica, M. graminicola et M. incognita sont les principales espèces parasitant le riz (Oryza sativa). Le succès infectieux des RKN repose sur la production de protéines effecteurs de virulence, secrétées dans leurs glandes oesophagiennes et libérées dans les cellules de la plante hôte par leur stylet. La caractéristique principale des RKN est leur capacité à déréguler des cellules du parenchyme vasculaire pour induire la formation de cellules géantes multinucléées, à haute activité métabolique. Les processus moléculaires sous-jacents restent encore mal connus, alors que l’identification d’effecteurs de virulence et de leurs cibles végétales pourrait fournir de nouvelles perspectives pour le contrôle des RKN. Ainsi, les objectifs de cette étude étaient (1) d’évaluer le rôle de protéines de Meloidogyne sécrétées (MSP) au cours des interactions riz - RKN et (2) d'identifier des cibles des MSP parmi les principales protéines Hub d’Arabidopsis thaliana impliquées dans l'immunité des plantes, afin d'évaluer la fonction putative des MSP dans les cellules hôtes. Pour la première partie de notre étude, nous avons sélectionné trois MSP exprimées dans les glandes oesophagiennes et possiblement sécrétées. L’analyse de l’expression des gènes par RT-qPCR a montré que MSP2 est fortement exprimé dans les premiers stades du cycle du nématode, tandis que MSP18 et MSP19 sont activés au cours du parasitisme dans les racines du riz. Les essais de localisation subcellulaire dans les cellules d'oignon ont identifié le noyau (pour MSP2) et le cytoplasme (pour MSP7 et MSP18) comme compartiments cellulaires ciblés par les protéines du nématode. Des plants de riz (O. sativa Nipponbare) transgéniques ont été produits pour évaluer le rôle des MSP au cours des interactions riz-RKN. Des lignées de riz surexprimant MSP18 ont permis un taux de reproduction plus élevé de M. javanica et M. graminicola. Au contraire, des retards de développement et de reproduction de M. javanica ont été observés sur des lignées de riz exprimant des micro-RNAs capables de supprimer l’expression des gènes MSP2 ou MSP19. Ces données ont montré que MSP2, MSP18 et MSP19 peuvent être des gènes importants pour le parasitisme ou le développement du nématode. Les tests d'expression transitoire dans le tabac (Nicotiana benthamiana) ont montré que MSP18 peut interférer avec la mort cellulaire programmée déclenchée par INF1, ce qui suggère que MSP18 pourrait supprimer les voies de défense des plantes pour faciliter l’infection. Dans une deuxième partie de ce travail, des analyses systématiques en double-hybride chez la levure ont été menées pour vérifier les interactions protéine-protéine entre 6 MSP et 18 protéines Hub d’A. thaliana. Chez la levure, la protéine du nématode MSP400 interagit… Advisors/Committee Members: Fernandez, Diana (thesis director), Vignols, Florence (thesis director).

Subjects/Keywords: Protéines effectrices; Protéines Hubs; M. javanica; M. incognita; Riz; Arabidopsis thaliana; M. incognita; Effectors; Hub proteins; M. javanica; Rice; Arabidopsis thaliana

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APA (6th Edition):

Grossi De Sa, M. (2016). Root-knot nematode effectors : key actors of parasitism : functional analysis and protein-protein interaction with host plants : Protéines effectrices de virulence des nématodes à galles : acteurs clés du parasitisme : Analyse fonctionnelle et interactions protéine-protéine avec la plante hôte. (Doctoral Dissertation). Montpellier. Retrieved from http://www.theses.fr/2016MONTT133

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Grossi De Sa, Maira. “Root-knot nematode effectors : key actors of parasitism : functional analysis and protein-protein interaction with host plants : Protéines effectrices de virulence des nématodes à galles : acteurs clés du parasitisme : Analyse fonctionnelle et interactions protéine-protéine avec la plante hôte.” 2016. Doctoral Dissertation, Montpellier. Accessed December 15, 2019. http://www.theses.fr/2016MONTT133.

MLA Handbook (7th Edition):

Grossi De Sa, Maira. “Root-knot nematode effectors : key actors of parasitism : functional analysis and protein-protein interaction with host plants : Protéines effectrices de virulence des nématodes à galles : acteurs clés du parasitisme : Analyse fonctionnelle et interactions protéine-protéine avec la plante hôte.” 2016. Web. 15 Dec 2019.

Vancouver:

Grossi De Sa M. Root-knot nematode effectors : key actors of parasitism : functional analysis and protein-protein interaction with host plants : Protéines effectrices de virulence des nématodes à galles : acteurs clés du parasitisme : Analyse fonctionnelle et interactions protéine-protéine avec la plante hôte. [Internet] [Doctoral dissertation]. Montpellier; 2016. [cited 2019 Dec 15]. Available from: http://www.theses.fr/2016MONTT133.

Council of Science Editors:

Grossi De Sa M. Root-knot nematode effectors : key actors of parasitism : functional analysis and protein-protein interaction with host plants : Protéines effectrices de virulence des nématodes à galles : acteurs clés du parasitisme : Analyse fonctionnelle et interactions protéine-protéine avec la plante hôte. [Doctoral Dissertation]. Montpellier; 2016. Available from: http://www.theses.fr/2016MONTT133

3. Poignavent, Vianney. Relations structure-fonctions chez la protéine multi-fonctionnelle P1 du virus de la panachure jaune du riz : Structure-function analysis of the multifunsctionnal movement protein P1 from the rice yellow mottle virus.

Degree: Docteur es, Biologie intégrative des plantes, 2015, Montpellier

Le virus de la panachure jaune du riz (virus RYMV pour Rice Yellow Mottle Virus) infecte principalement le genre Oryza et provoque d'importants dégâts sur les cultures de riz en Afrique. Bien que son génome soit rudimentaire, ce virus code des protéines essentielles pour son maintien chez l’hôte en dépit des mécanismes de défense de la plante. Les travaux récents de l’équipe ont permis d’identifier la protéine P1 codée par ce virus comme une protéine qui pourrait, grâce à sa propriété de suppresseur de RNA silencing, permettre au virus de contourner un mécanisme de défense essentiel de l’hôte et permettre au virus de perpétuer son cycle viral. Peu de données concernant les mécanismes d’action de la protéine P1 sont disponibles à ce jour. Le travail entrepris au cours de ma thèse a donc consisté à compléter les connaissances sur la biochimie de cette protéine, à définir sa structure tridimensionnelle et à mettre à jour sa localisation sub cellulaire afin de révéler des propriétés qui pourraient nous permettre non seulement de mieux comprendre comment cette protéine opère ses fonctions mais également de définir des méthodes de lutte adéquates contre ce virus. Ainsi, je montre que la protéine P1 constitue une nouvelle famille de protéine à doigt de zinc possédant une structure 3D inédite composée d’un premier domaine impliqué dans la dimérisation de la protéine et dans des interactions avec des ligands dont certains pourraient provenir de la plante hôte. Mon travail permet également d’identifier un deuxième domaine senseur de l’état redox au sein de la protéine qui lui permet probablement de sonder l’état de la plante pendant l’infection virale et d’adapter ses conformations pour assurer ses fonctions. Finalement, une approche par mutagénèse sur la protéine P1 assistée par la nouvelle structure 3D démontre qu’il est désormais possible d’identifier les résidus essentiels à la protéine pour sa participation dans l’infection virale. Ce travail ouvre donc de nombreuses perspectives pour de futures études de mécanistique sur ces domaines-clé de la protéine, ainsi que pour des études sur sa diversité génétique au sein des très nombreux isolats du virus RYMV en Afrique.

The virus of rice yellow mottle virus (RYMV for Rice Yellow Mottle Virus) mainly infects the genus Oryza and causes significant damage to rice crops in Africa. Although its genome is rudimentary, this virus code essential proteins for its maintenance in the host despite the defense mechanisms of the plant. Recent work by the team has identified the P1 protein encoded by the virus as a protein that could, through its ownership of RNA silencing suppressor, allow the virus to bypass an essential defense mechanism of the host and allow the virus to perpetuate its viral cycle. Little data on the mechanisms of action of the P1 protein is available to date. The work undertaken during my thesis was therefore to supplement the knowledge of the biochemistry of this protein, to define its three-dimensional structure and update its sub cellular localization to reveal…

Advisors/Committee Members: Brugidou, Christophe (thesis director), Vignols, Florence (thesis director).

Subjects/Keywords: Protéine de mouvement; Oryza sativa; Réplication viral; Structure; Doigt de zinc; Rice Yellow Mottle Virus[RYMV]; Movement protein; Oryza sativa; Viral replication; Structure; Zinc finger; Rice Yellow Mottle Virus[RYMV]

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APA (6th Edition):

Poignavent, V. (2015). Relations structure-fonctions chez la protéine multi-fonctionnelle P1 du virus de la panachure jaune du riz : Structure-function analysis of the multifunsctionnal movement protein P1 from the rice yellow mottle virus. (Doctoral Dissertation). Montpellier. Retrieved from http://www.theses.fr/2015MONTS024

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Poignavent, Vianney. “Relations structure-fonctions chez la protéine multi-fonctionnelle P1 du virus de la panachure jaune du riz : Structure-function analysis of the multifunsctionnal movement protein P1 from the rice yellow mottle virus.” 2015. Doctoral Dissertation, Montpellier. Accessed December 15, 2019. http://www.theses.fr/2015MONTS024.

MLA Handbook (7th Edition):

Poignavent, Vianney. “Relations structure-fonctions chez la protéine multi-fonctionnelle P1 du virus de la panachure jaune du riz : Structure-function analysis of the multifunsctionnal movement protein P1 from the rice yellow mottle virus.” 2015. Web. 15 Dec 2019.

Vancouver:

Poignavent V. Relations structure-fonctions chez la protéine multi-fonctionnelle P1 du virus de la panachure jaune du riz : Structure-function analysis of the multifunsctionnal movement protein P1 from the rice yellow mottle virus. [Internet] [Doctoral dissertation]. Montpellier; 2015. [cited 2019 Dec 15]. Available from: http://www.theses.fr/2015MONTS024.

Council of Science Editors:

Poignavent V. Relations structure-fonctions chez la protéine multi-fonctionnelle P1 du virus de la panachure jaune du riz : Structure-function analysis of the multifunsctionnal movement protein P1 from the rice yellow mottle virus. [Doctoral Dissertation]. Montpellier; 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015MONTS024

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