Thèse en biologie végétale: Régulation de l’ouverture stomatique chez Arabidopsis par le contrôle de l'

Sujet de thèse :
Les stomates forment des pores à la surface des feuilles, délimités par deux cellules spécialisées, les cellules de garde. L'ouverture du pore stomatique régule les échanges gazeux entre l'atmosphère et les tissus photosynthétiques. L'ouverture des stomates est essentielle pour contrôler et limiter la transpiration foliaire ; d'autre part, elle permet l'entrée de CO₂ afin d'alimenter la photosynthèse et de produire des molécules organiques. Les stomates sont donc essentiels à l'adaptation des plantes à leur environnement ainsi qu'à la production de biomasse, deux facteurs clés pour les cultures. La compréhension des mécanismes moléculaires régulant l'ouverture et la fermeture des stomates est un enjeu majeur de la biologie végétale, en particulier dans le contexte des défis environnementaux à venir. Il convient de noter que la régulation de l'ouverture des stomates repose sur la capacité des deux cellules de garde à modifier leur pression de turgescence. Ces variations de pression dépendent des flux de solutés (ions et de sucres) entre l’apoplaste et les compartiments subcellulaires des cellules de garde. Les canaux ioniques situés sur les membranes cellulaires des cellules de garde jouent donc un rôle clé dans la régulation de l’ouverture des stomates. Plusieurs mécanismes régulent les canaux ioniques, entraînant des réponses des stomates à divers facteurs tels que, par exemple, l’ABA, le CO₂ ou la pression de vapeur.
L’équipe INFLUX s’intéresse aux propriétés moléculaires des canaux ioniques de la famille des ALMT (Aluminum Activated Malate Transporters) impliqués dans la régulation de l'ouverture des stomates. La récente collaboration avec l'équipe du professeur S. Lee de l'université SKK (Corée du Sud) a permis d'obtenir la structure par cryo-microscopie électronique du canal ionique vacuolaire ALMT9 et de comprendre les fondements structurels de ses propriétés fonctionnelles. ALMT9 est l'un des membres de la famille ALMT jouant un rôle dans la régulation des stomates ; un de nos objectifs est d'approfondir nos connaissances sur les propriétés structurelles des ALMT et de les exploiter pour générer des ligands protéiques artificiels capables d'interagir avec les ALMT et d'en modifier l'activité.
Les objectifs du projet de doctorat seront les suivants : i) déchiffrer comment les bases structurelles des canaux ALMT influencent leur fonction in vivo, au niveau des stomates et des tissus photosynthétiques ; ii) développer des ligands protéiques artificiels pour réguler l'activité de ces canaux in vivo. Le candidat travaillera en étroite collaboration avec l'équipe coréenne pour mener à bien ce projet.
Contexte :
Ce projet de thèse sera dirigé par Alexis De Angeli (DR2 CNRS, Institut des sciences végétales de Montpellier, IPSiM). Il s'inscrit dans le cadre d'un projet international ANR-NRF (ADAPT) mené en collaboration avec le professeur S. Lee (Université SKK, Corée du Sud).
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