Caractérisation des perturbations pariétales induites par la thaxtomine A chez Abidopsis thaliana

Les cellules végétales, à la différence des cellules animales, sont munies d’une paroi cellulaire. Cette paroi confère à la cellule à la fois une rigidité lui permettant de confronter les stress environnants, et une flexibilité permettant l’élongation, la différenciation et la division. La présence de cette paroi protège la plante des agressions externes, comme par exemple l’infection par un agent phytopathogène ou une blessure. Une perturbation importante de la paroi, telle que causée par l’application d’un inhibiteur de synthèse de la cellulose, un composant majeur de la paroi, met également en place un programme de mort cellulaire programmée. La thaxtomine A est un inhibiteur de synthèse de la cellulose qui induit ce type de programme de mort chez les cellules végétales sans activer les réponses typiques de la mort observée suite à une réponse hypersensible HR, comme la production d’espèces activées de l’oxygène ou la voie des protéines kinases activées par des mitogènes (MAPK). Cette toxine est secrétée par Streptomyces scabies, un agent responsable de la gale commune de la pomme de terre. La thaxtomine A est essentielle lors de l’infection des tubercules de pomme de terre pour la production des symptômes typiques de la maladie. La mort cellulaire induite par la thaxtomine A a été caractérisée dans le passé par notre laboratoire. L’objectif de ma thèse est de décortiquer davantage les éléments impliqués dans la mort induite par la thaxtomine A. Pour ceci, plusieurs outils ont été déployés incluant l’utilisation d’inhibiteurs pharmacologiques et leurs effets sur la mort, l’analyse de la biomécanique de la surface cellulaire en mode de microscopie à force atomique, ainsi que l’imagerie en temps réel des composants du cytosquelette et des protéines de la membrane plasmique. Dans ce travail, on montre qu’un traitement à la thaxtomine A de cellules d’Arabidopsis cultivées en suspension induit un efflux d’auxine, un signal calcique et une restriction de la taille cellulaire. On a aussi montré que la toxine cause une réorganisation rapide des microtubules et affecte la vitesse des protéines Cellulose Synthases. Également, on a démontré pour la première fois, que les microfibrilles de cellulose synthétisée en présence de thaxtomine A sont plus courtes qu’en absence de traitement. Finalement, un lien a été établi entre l’absence de la flambée oxydative en présence de la thaxtomine A et son influence sur la rigidité de la paroi