Thèse Etude Structure-Fonction de la Protéine Casp1 Impliquée dans la Formation des Cadres de Caspary dans les Racines d'Arabidopsis Thaliana. H/F

Université Grenoble Alpes

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : CSV- Chimie et Sciences du Vivant
Laboratoire de recherche : LPCV - Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale
Direction de la thèse : Claude ALBAN ORCID 0000000335876339
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-09T23:59:59

La bande de Caspary est une caractéristique structurale présente de manière constante dans les racines des fougères et des angiospermes depuis environ 400 millions d'années. Cette structure hydrophobe, riche en lignine, constitue une barrière de diffusion essentielle régulant la sélectivité des ions absorbés par la plante à partir du sol. Les protéines membranaires de la bande de Caspary (CASPs) jouent un rôle central dans la formation de cette structure en scellant les espaces extracellulaires entre les cellules endodermiques. Ces protéines appartiennent à une branche spécifique des plantes au sein de la superfamille MARVEL, une famille très divergente sur le plan des séquences, présente chez les animaux, les champignons, les oomycètes et les algues brunes, suggérant qu'il s'agit d'une innovation ancienne des cellules eucaryotes. Cependant, les propriétés biochimiques de ces protéines restent mal comprises. Des analyses ionomiques et comparatives récentes suggèrent un lien potentiel entre les protéines CASP et l'homéostasie des métaux chez la plante modèle Arabidopsis. Ce projet vise à caractériser CASP1 d'Arabidopsis au niveau biochimique, structural et fonctionnel en conditions de stress métallique. Ce projet de thèse a le potentiel de révéler des connaissances fondamentales sur la fonction des protéines CASP, avec des implications majeures pour une meilleure compréhension de la nutrition végétale et de la réponse des plantes au stress métallique.

Les métaux de transition sont des micronutriments essentiels à de nombreux processus cellulaires vitaux. Toutefois, leur excès est toxique et favorise la production d'espèces réactives de l'oxygène. Face à la contamination croissante des sols par les activités agricoles, industrielles et minières, les plantes sont exposées à la fois à un excès de métaux essentiels et à des éléments toxiques non essentiels, ce qui constitue un défi majeur pour le maintien d'une homéostasie métallique sélective. Comprendre comment les plantes distinguent des ions métalliques aux propriétés chimiques proches est fondamental, tant pour élaborer des stratégies de phytoremédiation efficaces que pour garantir la qualité alimentaire en prévenant l'accumulation de métaux toxiques dans les tissus comestibles.
Transition metals are essential micronutrients required for vital cellular processes but their excess is toxic and promotes the generation of reactive oxygen species. Due to increasing soil contamination from agricultural, industrial and mining activities, plants are exposed to both excess essential metals and toxic non-essential elements, posing a major challenge for maintaining selective metal homeostasis. Understanding how plants discriminate among closely related metal ions is crucial both to design efficient phytoremediation strategies and to safeguard food quality by preventing the accumulation of toxic metals in edible tissues.