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Recherche de la peroxydase « ancestrale » dans la lignée verte

Contacts : mail to Christophe DUNAND et mail to Catherine MATHE

Contexte
Les peroxydases sont des enzymes capables de catalyser des réactions durant lesquelles le peroxyde d’hydrogène est réduit et un substrat variable est oxydé. Ces protéines sont présentes dans tous les règnes et forment généralement des familles multigéniques de taille variables (de 2 à 138 isoformes). Chez les plantes, elles ont des rôles fondamentaux dans différents processus physiologiques comme la détoxification de l’excès d’espèces actives de l’oxygène, la défense contre les pathogènes ou la formation de la paroi cellulaire (Passardi et al. ; Cosio et al. 2009). La superfamille des peroxydases non-animales est largement représentée chez les Viridiplantae. Cette superfamille contient trois classes (classes I, II et III) avec des structures tertiaires proches et partageant probablement une séquence ancestrale commune. Les peroxydases de classe I et III sont détectées chez les plantes. Les peroxydases de classe I sont retrouvées dans tous les organismes contenant un chloroplaste alors que les peroxydases de classe III ont la particularité d’être plantes spécifiques et absentes de Chlamydomonas. Classe I comme III montrent un taux de duplications élevé chez les plantes. Le taux élevé de duplications ainsi que l’apparition d’une classe particulière peuvent être facilement corrélés avec l’émergence des plantes terrestres, avec l’augmentation du taux d’oxygène, du nombre de pathogènes et aussi avec la complexité structurale des plantes. Des branches évolutives comme les Charaphyceae, intermédiaires entre Chlamydomonas et les mousses sont particulièrement intéressantes. Des résultats préliminaires ont permis de détecter une activité de peroxydase de classe III à partir de Chara zeylanica. La présence de séquence(s) codant pour ces protéines est donc fort probable mais malheureusement aucune donnée n’est encore disponible à ce jour. La recherche et le séquençage spécifique de séquence(s) de classe III d’un organisme de cette branche permettrait certainement d’apporter des réponses sur l’évolution des peroxydases non-animales chez les Viridiplantae.

Objectifs
Le projet a pour objectifs (i) de choisir un organisme à la base de la lignée verte (Charaphyceae : Nitella hyalina, Coleochaete orbicularis, Chaetospheridium globosum, Spirogyra pratensis, Penium mar., Chlorokybus atmophyticus, et Klebsormidium flaccidum disponibles depuis le site du laboratoire de C. Delwiche et de préparer une banque de BAC (criblage de la banque avec des sondes spécifiques et séquençage des candidats) en collaboration avec le CNRGV et (ii) de faire une analyse globale de l’évolution de la superfamille des peroxydases non-animales.