Responsable
Anja Krieger-Liszkay

Pour se protéger contre les dommages induits par le stress oxydant, les plantes ont développé plusieurs mécanismes qui conduisent soit à accroître la dissipation d'énergie sous forme de chaleur (quenching non photochimique ou NPQ), soit à activer des voies alternatives de transport d'électrons, soit enfin à modifier le système de détoxification des ROS par les antioxydants (ascorbate et caroténoïdes par ex.) et les enzymes antioxydantes (catalase, ascorbate péroxydase par ex.). Nous utilisons des approches biophysiques, biochimiques et génétiques pour étudier ces différents aspects de régulation et ces différents mécanismes (1er thème). Notre 2ème thème de recherche est abordé par l'étude de la réponse des plantes à des conditions variables d'éclairement et leur acclimatation à court terme aussi bien qu'à long terme. De plus, nous poursuivons nos investigations concernant la génération des ROS au niveau des membranes plasmiques.

Production des ROS et signalisation. Le stress environnemental est perçu d'abord dans le chloroplaste comme une perturbation du flux photosynthétique d'électrons conduisant à une production accrue de ROS. En même temps, l'état rédox du chloroplaste est détecté via la réduction des thiorédoxines. D'après notre modèle, les thiorédoxines et les molécules thiol-réactives apparentées régulent de manière négative et réversible l'activité des enzymes de détoxification des ROS, ce qui provoque donc une induction transitoire du stress oxydant conduisant ensuite à l'expression des gènes répondant à la présence des ROS.
Voie alternative de transport d'électrons: caractérisation de l'oxydase plastidiale terminale PTOX. La quantité de PTOX augmente en conditions de stress oxydant. Cette enzyme oxyde les plastoquinones réduites par transfert d'électrons vers l'oxygène moléculaire O₂ pour former de l'eau. L'activité de la PTOX peut être importante pour contrôler l'état rédox de la chaîne photosynthétique de transporteurs d'électron en conditions de stress. Nous avons caractérisé les propriétés biochimiques de PTOX et reconstitué un système fonctionnel comprenant le photosystème II et la PTOX. Nous étudions à présent le rôle physiologique de PTOX.
Rôle des ROS dans la germination et la croissance en longueur. Nous avons identifié et caractérisé les différentes enzymes de la membrane plasmique des plantes générant des ROS. Nous avons ainsi montré qu'en plus des NADPH oxydases, les quinone réductases constituent une source importante de ROS. Nous caractérisons à présent des mutants de différentes quinone réductases d' A. thaliana.