La carence en phosphate (Pi) est un stress abiotique fréquemment rencontré par les plantes dans la nature, affectant considérablement leur croissance et les rendements agricoles. Pour s'adapter à la carence en Pi, les plantes activent divers mécanismes pour assurer leur survie, y compris l'augmentation de l'absorption du Pi présent dans le sol et la remobilisation des réserves intracellulaires de phosphore. Notamment, lors de la carence en Pi, les phospholipides (PL) situés dans les membranes extra-plastidiales sont partiellement dégradés pour libérer du Pi, tandis que le digalactosyldiacylglycérol (DGDG) plastidial, un lipide sans phosphore synthétisé dans les plastes, est transféré aux organites extra-plastidiaux pour remplacer les PL afin de maintenir leur intégrité et leurs fonctions. Des études antérieures ont révélé que le squelette du diacylglycérol (DAG) du DGDG nouvellement synthétisé provenait de la phosphatidylcholine (PC) extra-plastidial, indiquant que la PC partiellement dégradée etait recyclée pour synthétiser le DGDG. Cependant, nous avons découvert que le contenu lipidique total des cellules diminuait drastiquement en cas de privation de Pi. Cela nous a amenés à émettre l'hypothèse d'une association potentielle entre le remodelage des lipides et la β-oxydation, une voie de dégradation des lipides se produisant dans les peroxysomes. Nous avons tenté de purifier les peroxysomes à partir de cals d'Arabidopsis cultivés dans des conditions enrichies ou sans Pi en utilisant un protocole d'isolation adapté d'études précédentes, afin d'affiner notre compréhension de la composition lipidique des peroxysomes chez Arabidopsis thaliana et d'étudier leurs réponses lipidomiques et protéomiques à la carence en Pi. En utilisant ce protocole optimisé, nous avons enrichi les peroxysomes avec des rendements satisfaisants pour les analyses dans des conditions standard et de stress, tout en réduisant quantité des autres organites. Nos résultats mettent en évidence la composition majeure des phospholipides des membranes peroxysomales, similaire à travers différentes espèces. Nous avons également identifié des protéines liées à la réponse au stress oxydatif et au métabolisme de l'azote qui présentent des différences significatives entre les conditions de croissance normale et de carence en Pi. Cependant, la faible pureté des peroxysomes isolés ne permet pas d'évaluer de manière significative les différences lipidomiques et protéomiques en réponse à la privation de Pi. Afin d'élucider le rôle du processus de β-oxydation dans le remodelage des lipides en réponse à la carence en Pi, nous avons sélectionné deux enzymes impliquées dans la voie de la β-oxydation, PXA1 et MFP2, et employé plusieurs approches, telles que l’analyse de l'expression des gènes, l'évaluation des phénotypes de croissance, les analyses lipidomiques et l'imagerie subcellulaire, sur les souches de type sauvage et les mutants déficients en ces deux gènes dans des conditions riches en Pi et déficientes en Pi. Nos résultats montrent que la voie de la β-oxydation ne joue pas un rôle majeur dans les processus métaboliques de remodelage des lipides en réponse à la carence en Pi dans les cultures cellulaires d'A. thaliana. Fait intéressant, un phénotype résistant des cals pxa1 en conditions de carence en Pi a été observé. Le comportement phénotypique des plantes pxa1 en réponse à la carence en Pi nécessite des investigations supplémentaires. De plus, une morphologie mitochondriale anormale a été observée chez ces deux mutants de la β-oxydation, particulièrement dans des conditions standards, suggérant une association potentielle avec l'accumulation de ROS. Des études supplémentaires restent à mener pour évaluer le statut redox de ces deux lignées mutantes dans les deux conditions. ​

Contact : Juliette Jouhet​​