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Publié par | Thesee |
Nombre de lectures | 38 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 17 Mo |
Extrait
THÈSE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE GRENOBLE
Spécialité : Biologie cellulaire
Arrêté ministériel : 7 août 2006
Présentée par
Vincent FACHE
Thèse dirigée par Marylin VANTARD
préparée au sein du Laboratoire de physiologie cellulaire et
végétal
dans l'École Doctorale de Chimie et Science du Vivant
Etude fonctionnelle d’une protéine
associée aux microtubules du fuseau
mitotique chez la plante modèle
Arabidopsis thaliana : AtMAP65-4.
Thèse soutenue publiquement le 3 février 2011,
devant le jury composé de :
meM Annie ANDRIEUX
Directeur de recherche, G.I.N., Grenoble ........................................... Président
rM Denis CHRETIEN
Directeur de recherche, I.C.M., Rennes.......... Rapporteur
rM Bruno FAVERY
Directeur de recherche, I.B.S.V., Sophia Antipolis .......................... Rapporteur
rM Carsten YANKE
Directeur de recherche, S.N.C., Paris............................................ Examinateur
meM Marylin VANTARD
Directeur de recherche, L.P.C.V., Grenoble......... Membre
tel-00588242, version 1 - 22 Apr 2011
tel-00588242, version 1 - 22 Apr 2011Remerciements
Je remercie Marylin Vantard qui m’a encadré durant ces années de thèse et a partagé avec moi
ses compétences techniques et fondamentales avec rigueur et passion. Directrice du
laboratoire, elle a consacré un temps précieux à l’avancée de mon projet.
Je remercie tout particulièrement Jérémie Gaillard qui m’a transmi les savoirs faire clés
nécessaires à l’étude des MAP65s d’Arabidopsis. Pédagogue, il a fait preuve d’une grande
patience pour me permettre de perfectionner mes aptitudes en biochimie, biologie moléculaire
et cellulaire. J’ai beaucoup apprécié de travailler avec lui pour son sens de la manipulation en
toutes circonstances, sa bonne humeur et nos discussions sur tous les sujets!
Merci à Virginie Stoppin-Mellet avec qui j’ai beaucoup appris en mettant au point le système
d’observation en temps réel de polymérisation des microtubules. Ensuite nous avons partagé
nos difficultés devant l’outil informatique nécessaire à la modélisation de l’activité des
protéines d’intérêt. A deux ces obstacles ont été plus faciles à franchir !
Mes remerciements s’adressent à Jean-Louis Martiel qui a mis en place le programme de
simulation numérique de l’activité des MAP65s. Grâce à Jean-Louis, les concepts physiques
et mathématiques utilisés dans le programme ne nous sont plus abstraits.
Merci à Laurent Blanchoin, chef d’équipe de Physique du cytosquelette et de la
morphogenèse, pour son implication auprès des étudiants et le dynamisme qu’il transmet au
groupe.
Je remercie l’ensemble des membres de l’équipe et du laboratoire pour leur sympathie et avec
qui j’ai passé des années très agréables. Un merci tout particulier aux étudiants avec qui nous
avons partagé nos difficultés mais aussi et surtout de très bons moments !
Merci Cristian, Anne-Cécile, Didier, Christophe, Karen, Matthieu, Zong, Djeneb, Daniel,
Edwige, Manu etc !
Je remercie également ma famille et mes amis pour leur soutien infaillible tout au long de
cette aventure.
tel-00588242, version 1 - 22 Apr 2011
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SOMMAIRE
Principales abréviations................................................................................................................3
Introduction.............................................................................................................................5
1. Les microtubules..................6
1.1 Synthèse et modifications du dimère α / β de tubuline ..............................................................6
1.2 Structure des microtubules..........................................................................9
1.3 Propriétés et structure de l'hétérodimère de tubulines............................. 10
1.4 Cinétique d'assemblage de la tubuline in vitro ............................................................11
1.5 Dynamique des MTs à l’état stationnaire...................................13
2. Distribution des réseaux de microtubules au cours du cycle cellulaire de plantes ............19
2.1 L’interphase.........................................................................20
2.2 La transition vers la mitose.....................................................24
2.3 L’entrée en mitose................................24
2.4 La transition métaphase / anaphase...........................................28
2.5 L’anaphase ..........................................28
2.6 La sortie de mitose................................................................29
3. Les protéines associées aux microtubules (MAPs)............................30
3.1 Les protéines nucléatrices de MTs............................................................................30
3.2 Les protéines impliquées dans l’assemblage/l’organisation des MTs ...............................31
3.3 Protéines responsables de la déstabilisation des MTs...................34
3.4 Protéines impliquées dans la formation de faisceaux de MTs ........................................35
3.5 Le cas particulier des kinésines...............................................36
4. L’étude des AtMAP65s......................................37
4.1 Caractérisation des MAP65s chez Arabidopsis ...........................................................37
4.2 AtMAP65-4 une MAP à part ...................................................42
Objectifs de la thèse ............................................................................44
I Etude des propriétés moléculaires et fonctionnelles d’AtMAP65-4 ...............46
1. Introduction .......................................................................................................................46
2. Résumé de l’article de recherche46
3. Article de recherche ...........................................................................................................47
4. Conclusion et perspectives.65
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II Etude de la phosphorylation d’AtMAP65-4 par les kinases Auroras ..........70
1. Introduction .......................................................................................................................70
2. Résultats.............................73
2.1 Tests de phosphorylation in vitro................73
2.2 Etude de l’effet de la phosphorylation d’AtMAP65-4 in vivo ............................................78
3. Discussion..........................................................................................81
III Modélisation de l’activité d’AtMAP65-4 ..............................................................86
1. Introduction .......................................................................................................................86
2. Résumé de l’article de recherche .......................................................................................89
3. Article de recherche ...........................................................................................................90
4. Conclusion et perspectives...............................................................................................124
Conclusions et perspectives............................................................................................126
Matériels et méthodes ......................................................................................................130
1. Production d’AtMAP65-4 recombinante et sa purification ............................................130
2. Tests d’activité d’AtMAP65-4 in vitro ............................................................................132
3. Suivi de cinétique de polymérisation de la tubuline en présence de MAP par TIRFm...133
4. Test de phosphorylation d’AtMAP65-4 par les kinases AtAuroras .................................135
5. Etude de la phosphorylation d’Atases AtAuroras...........................137
Références bibliographiques..........................................................................................142
Annexes .................................................................................................................................152
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