NAD biosynthesis in plants : physiological consequences of its deregulation in Arabidopsis thaliana

Etude de la biosynthese du nad chez les plantes : conséquences physiologiques de sa manipulation chez Arabidopsis thaliana

Pierre Pétriacq (1)

1 IBP - Institut de biotechnologie des plantes

Plant development and functions are underpinned by redox reactions which depend on cofactors such as pyridine nucleotides as nicotinamide adenine dinucleotide (NAD). Beside its redox properties, NAD has recently been implicated in cellular signalling. An inducible system based on Escherichia coli quinolinate phosphoribosyltransferase (QPT) overproduction in transgenic Arabidopsis thaliana was set up as a convenient experimental technique to raise NAD content. This build-up highlights the involvement of NAD in plant-pathogen specific defense mechanisms. Furthermore, manipulating endogenous Arabidopsis thaliana QPT levels was used to deregulate NAD production. Such an approach points out the critical role of NAD in C/N interactions by shaking up nitrogen assimilation upon photorespiratory conditions. These results pave the way for a new understanding of signalling mechanisms involving NAD in plants major metabolic functions.

Porteur redox intervenant dans nombre de processus métaboliques, le NAD (nicotinamide adénine dinucléotide) est central pour les cellules vivantes. Outre son importance dans le métabolisme oxydoréductif, des données récentes suggèrent fortement d’autres rôles importants pour le NAD dans la signalisation cellulaire. Un système inductible d’enrichissement en NAD en surproduisant la quinolinate phosphoribosyltransférase (QPT) d’Escherichia coli chez Arabidopsis thaliana a permis de mettre en évidence l’implication du NAD dans les mécanismes spécifiques de défenses qui régissent les interactions plante-pathogène. Par ailleurs, une dérégulation de la synthèse de NAD sur l’étape enzymatique catalysée par la QPT endogène d’Arabidopsis thaliana souligne le rôle critique du NAD dans la balance C/N des plantes, en particulier en bouleversant l’assimilation de l’azote en conditions photorespiratoires. Ces travaux nous ouvrent à une nouvelle compréhension des mécanismes de signalisation impliquant le NAD dans les grandes fonctions métaboliques des plantes.

Mots clés: Arabidopsis thaliana; Quinolinate phosphoribosyltransferase; Nitrogen metabolism; Signalling; Plant-pathogen interactions

Mots clés: Interactions plante-pathogène; Signalisation; Métabolisme azoté; NAD

Domaines: Sciences agricoles

Pierre Pétriacq. Etude de la biosynthese du nad chez les plantes : conséquences physiologiques de sa manipulation chez Arabidopsis thaliana. Sciences agricoles. Université Paris Sud - Paris XI, 2011. Français. ⟨NNT : 2011PA112188⟩. ⟨tel-00661699⟩