Signalisation des lipides dans la division cellulaire des plantes et l’organogenèse

RESOURCES :

materials:

Signalisation des lipides dans la division cellulaire des plantes et l’organogenèse

Comment les cellules végétales positionnent-elles leur plan de division au cours de la morphogenèse ?

Au cours du cycle de vie de tout organisme multicellulaire, la division cellulaire contribue à la production de cellules spécialisées, nécessaires à la formation des tissus et à la réalisation de fonctions particulières. Par conséquent, les mécanismes de la division cellulaire doivent être étroitement régulés, car des dysfonctionnements dans leur contrôle peuvent conduire à la formation de tumeurs ou à des défauts de développement. Cela est particulièrement vrai chez les plantes terrestres, où les cellules ne peuvent pas migrer et par conséquent, la cytokinèse est la clé de la morphogenèse. Chez les plantes, la division cellulaire est réalisée de manière radicalement différente de celle des animaux, avec l’apparition de nouvelles structures (plaque cellulaire, phragmoplaste et la bande préprophase (PPB) de microtubules) et la disparition de mécanismes ancestraux (clivage, centrosomes).

Une caractéristique cruciale de la division cellulaire est la façon dont les cellules positionnent leur plan de division. Cela a encore plus d’importance pour les organismes à parois, car leurs cellules sont incrustées et ne peuvent pas se déplacer. La mémoire du plan de division cellulaire est maintenue tout au long de la division cellulaire végétale par un repère situé à la périphérie équatoriale de la cellule. Des données récentes montrent que les lipides membranaires tels que les phosphoinositides (PIP) sont importants pour l’orientation de la division cellulaire chez les plantes. Les phosphoinositides sont des régulateurs omniprésents de la transduction de signaux dans les cellules eucaryotes. Ils sont produits par la mono-, la bis- et la trisphosphorylation du groupement inositol du phosphatidylinositol. En raison de leur nature chargée, les phosphoinositides peuvent créer des sites d’encrage à la membrane pour les protéines (par exemple pour des régulateurs du cytosquelette et du trafic) définissant ainsi des domaines membranaires spécifiques.

Nous étudions actuellement l’interaction entre les phosphoinositides et le cytosquelette lors de la division des cellules végétales en utilisant Arabidopsis et les cellules BY2 comme modèles.

Nous voulons maintenant aborder :

- Comment le patron de distribution des phosphoinositides est organisé au niveau de la membrane plasmique des cellules en division ?

- Quel est l’impact de la perturbation locale de la structuration des phosphoinositides lors de la division cellulaire ?

- Quels sont les composants en amont responsables de la distribution des phosphoinositides lors de la division ?

Les résultats des recherches en cours permettront de mieux comprendre les mécanismes de signalisation qui associent métabolisme du PIP et division cellulaire, ce dernier étant fondamental pour la régulation de la croissance des organismes.

publications RéCENTES

Cell Signaling lab

RDP - ENS Lyon - 46 Allee d’italie

69364 Lyon cedex 07 - France

Web Site : Yvon Jaillais

Notre recherche est basée sur des approches de biologie cellulaire et du développement tel que la microscopie confocale, l’imagerie du vivant, l’analyse de patron d’expression, l’analyse de mutants, la génétique ainsi que la biochimie des protéines

Thierry Gaude lab

Yvon Jaillais lab

OUR RESEARCH IS FUNDED BY:

RESPONSABLES DU projet

MARIE-CECILE CAILLAUD

Alexis Lebecq, Aurélie Fangain, Alice Boussaroque, Marie-Cécile Caillaud. Dynamic Apical-Basal Enrichment of the F-Actin during Cytokinesis in Arabidopsis Cells Embedded in their Tissues. Quantitative Plant Biology. in press (2021)

on bioRxiv 2021.07.07.451432; doi: https://doi.org/10.1101/2021.07.07.451432

Mehdi Doumane, Léia Colin, Alexis Lebecq,

Aurélie Fangain, FD Stevens, Joseph Bareille,

Olivier Hamant, Youssef Belkhadir, T Munnik,

Yvon Jaillais #, Marie-Cécile Caillaud #.

Inducible depletion of PI(4,5)P2 by the

synthetic iDePP system in Arabidopsis.

Nature Plants 7 587-597 (2021)

on bioRxiv 2020.05.13.091470;

doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.13.091470

Platre, M.P., Noack, L.C., Doumane, M., Bayle, V.,

Simon, M.L.A., Maneta-Peyret, L., Fouillen, L., Stanislas, T.,

Armengot, L., Pejchar, P., Caillaud, M.C., Potocky, M.,

Copic, A., Moreau, P., and Jaillais, Y.2018.

A combinatorial lipid code shapes the electrostatic

landscape of plant endomembranes. Dev Cell

21;45(5):645-480.e11

open access version on biorxiv:

A combinatorial lipid code shapes the electrostatic

landscape of plant endomembranes. bioRxiv, p.278135.

Doumane M, Lionnet C, Bayle V, Jaillais Y, Caillaud MC#. Automated Tracking of Root for Confocal Time-lapse Imaging of Cellular Processes. Bio Protoc. 2017 Apr 20;7(8). pii: e2245. doi: 10.21769/BioProtoc.2245. PMID: 28459086

Simon ML*, Platre MP*, Marquès-Bueno MM, Armengot L, Stanislas T, Bayle V, Caillaud MC#, Jaillais Y#. A PtdIns(4)P-driven electrostatic field controls cell membrane identity and signalling in plants. Nature Plants. 2016 Jun 20;2:16089. doi: 10.1038/nplants.2016.89. PMID: 27322096

Caillaud MC*, Wirthmueller L*, Sklenar J, Findlay K, Piquerez SJ, Jones AM, Robatzek S, Jones JD, Faulkner C. The plasmodesmal protein PDLP1 localises to haustoria-associated membranes during downy mildew infection and regulates callose deposition. PLoS Pathog. 2014 Nov 13;10(10):e1004496.

Caillaud MC, Asai S, Rallapalli G, Piquerez S, Fabro G, Jones JD. A downy mildew effector attenuates salicylic Acid-triggered immunity in Arabidopsis by interacting with the host mediator complex. PLoS Biol. 2013 Dec;11(12):e1001732

Caillaud MC, Piquerez SJ, Fabro G, Steinbrenner J, Ishaque N, Beynon J, Jones JD. Subcellular localization of the Hpa RxLR effector repertoire identifies a tonoplast-associated protein HaRxL17 that confers enhanced plant susceptibility.Plant Journal. 2012 Jan;69(2):252-65.

Caillaud MC, Piquerez SJ, Jones JD. 2012. Characterization of the membrane-associated HaRxL17 Hpa effector candidate. Plant Signal Behav 7: 145-9

Fabro G, Steinbrenner J, Coates M, Ishaque N, Baxter L, Studholme DJ, Korner E, Allen RL, Piquerez SJ, Rougon-Cardoso A, Greenshields D, Lei R, Badel JL, Caillaud MC, Sohn KH, Van den Ackerveken G, Parker JE, Beynon J, Jones JD. 2011. Multiple candidate effectors from the oomycete pathogen Hyaloperonospora arabidopsidis suppress host plant immunity. PLoS Pathog 7: e1002348

Caillaud MC, Paganelli L, Lecomte P, Deslandes L, Quentin M, Pecrix Y, Le Bris M, Marfaing N, Abad P, Favery B. 2009. Spindle assembly checkpoint protein dynamics reveal conserved and unsuspected roles in plant cell division. PLoS One 4: e6757

Caillaud MC, Abad P, Favery B. 2008. Cytoskeleton reorganization, a key process in root-knot nematode-induced giant cell ontogenesis. Plant Signal Behav 3: 816-8

Abad P, Gouzy J, Aury JM, Castagnone-Sereno P, Danchin EG, Deleury E, Perfus-Barbeoch L, Anthouard V, Artiguenave F, Blok VC, Caillaud MC, Coutinho PM, Dasilva C, De Luca F, Deau F, Esquibet M, Flutre T, Goldstone JV, Hamamouch N, Hewezi T, Jaillon O, Jubin C, Leonetti P, Magliano M, Maier TR, Markov GV, McVeigh P, Pesole G, Poulain J, Robinson-Rechavi M, Sallet E, Segurens B, Steinbach D, Tytgat T, Ugarte E, van Ghelder C, Veronico P, Baum TJ, Blaxter M, Bleve-Zacheo T, Davis EL, Ewbank JJ, Favery B, Grenier E, Henrissat B, Jones JT, Laudet V, Maule AG, Quesneville H, Rosso MN, Schiex T, Smant G, Weissenbach J, Wincker P. 2008. Genome sequence of the metazoan plant-parasitic nematode Meloidogyne incognita. Nat Biotechnol 26: 909-15

Caillaud MC, Lecomte P, Jammes F, Quentin M, Pagnotta S, Andrio E,

de Almeida Engler J, Marfaing N, Gounon P, Abad P, Favery B. 2008.

MAP65-3 microtubule-associated protein is essential for nematode-induced

giant cell ontogenesis in Arabidopsis. Plant Cell 20: 423-37

Caillaud MC, Dubreuil G, Quentin M, Perfus-Barbeoch L, Lecomte P,

de Almeida Engler J, Abad P, Rosso MN, Favery B. 2008.

Root-knot nematodes manipulate plant cell functions during a compatible

interaction. J Plant Physiol 165: 104-13

HOME

POLLEN-PISTIL INTERACTION

LIPID SIGNALING

PEOPLE