Offre de thèse
CD - Étude fonctionnelle des glutarédoxines de classe IV chez les organismes photosynthétiques
Date limite de candidature
15-06-2025
Date de début de contrat
01-11-2025
Directeur de thèse
ROUHIER Nicolas
Encadrement
Le doctorant ou la doctorante recruté·e sera co-encadré·e par 2 enseignants-chercheurs, Dr. Mathieu Pottier et Prof. Nicolas Rouhier de l'UMR UL/INRAE 1136 IAM. Nous organisons des réunions de groupe hebdomadaires consacrées aux aspects expérimentaux, au cours desquelles chaque membre présente l'avancée de ses travaux ainsi que les objectifs des jours à venir. La personne recrutée sera également amenée à présenter 2 séminaires de laboratoire par an. En complément de ces temps collectifs, des échanges quotidiens sont encouragés, que ce soit avec l'un des encadrants pour des questions ponctuelles, ou avec d'autres membres de l'équipe selon les besoins. L'ensemble de ce cadre vise à garantir les meilleures conditions pour une progression optimale du projet de recherche. Enfin, nous encourageons activement la participation aux événements scientifiques destinés aux doctorants, ainsi qu'aux colloques nationaux et internationaux.
Type de contrat
école doctorale
équipe
Réponse au stress & régulation redoxcontexte
Cette proposition de thèse s'inscrit pleinement dans le cadre thématique du laboratoire et bénéficiera des nombreuses collaborations déjà établies, notamment avec le Pr Andreas Meyer (University of Bonn, Allemagne). Elle tirera également parti de nouvelles collaborations, telles que celle récemment initiée avec Nadia CANILHO (L2CM-UMR 7053, Université de Lorraine), visant à développer des approches d'étude complémentaires.spécialité
Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmeslaboratoire
IAM - Interactions Arbres Microrganismes
Mots clés
glutarédoxine, régulation redox, signalisation, développement
Détail de l'offre
Les glutarédoxines (GRX) sont des enzymes impliquées dans la réduction réversible de ponts disulfure et la déglutathionylation de protéines, la maturation de protéines à centres fer-soufre ainsi que dans la régulation de l'activité de régulateurs transcriptionnels. Elles interviennent principalement dans des contextes de réponse physiologiques à des contraintes environnementales ou de développement d'organes. Les GRX de classe IV (GRX-IV), majoritairement retrouvées chez les eucaryotes photosynthétiques, n'ont cependant jamais été caractérisées. Chez les angiospermes, les GRX-IV présentent des profils d'expression tissus-spécifiques, notamment au niveau du pollen et de la graine en développement, suggérant des fonctions développementales. À la différence des autres GRX, les GRX-IV comportent deux domaines supplémentaires dont le domaine « Dishevelled, Egl-10 & Pleckstrin » (DEP) bien étudié chez les métazoaires et les champignons. Chez ces espèces, ce domaine joue un rôle clé dans la transduction de signaux au sein de protéines dont la localisation membranaire et l'activité sont souvent régulées par phosphorylation. Les GRX-IV sont également retrouvées multi-phosphorylées et enrichies dans des fractions membranaires. Ainsi, à l'instar d'autres protéines contenant un domaine DEP déjà caractérisées, les GRX-IV pourraient interagir à l'interface membranaire avec des phospholipides et des partenaires protéiques, tels que des protéines G ou des kinases.
Ce contrat doctoral vise à identifier les fonctions biochimiques et physiologiques des GRX-IV d'organismes photosynthétiques.
Afin d'identifier leurs propriétés biochimiques, le ou la doctorant·e recruté·e sera chargé·e: i) de produire et purifier les GRX-IV de peuplier et d'Arabidopsis thaliana par expression hétérologue chez E. coli, ii), d'évaluer in vitro leur activité redox et leur aptitude à catalyser des réactions caractéristiques des GRX, et iii) d'examiner la capacité du domaine DEP à interagir avec les lipides membranaires.
En parallèle, les fonctions physiologiques des GRX-IV seront explorées chez la plante modèle Arabidopsis. Afin de comprendre le rôle des deux GRX-IV d'Arabidopsis, le ou la doctorant·e recruté·e devra: i) caractériser leur profil d'expression par RT-q-PCR et génération de lignées rapportrices, ii) déterminer leur localisation subcellulaire par fusion à des protéines fluorescentes, iii) phénotyper des lignées mutantes, et iv) mettre en place des tests de complémentation.
Ce travail pionnier sur les GRX-IV devrait apporter de nouvelles perspectives sur les mécanismes moléculaires propres au développement et à la maturation du pollen et de la graine tout en renforçant la compréhension du rôle des mécanismes redox dans la transduction de signal et le développement des plantes.
Keywords
glutaredoxin, redox regulation, signaling, development
Subject details
Glutaredoxins (GRX) are small redox enzymes involved in the reversible reduction of disulfide bonds, protein deglutathionylation, iron–sulfur cluster maturation, and regulation of transcription factor activity. They play important roles in cellular responses to environmental constraints and in the development of plant organs. Class IV glutaredoxins (GRX-IV), which are predominantly found in photosynthetic eukaryotes, have never been functionally characterized. In angiosperms, GRX-IV genes display tissue-specific expression patterns, especially in developing seeds and pollen, suggesting a role in plant development. Unlike other GRX classes, GRX-IV contain two additional domains, one of which is a 'Dishevelled, Egl-10 & Pleckstrin' (DEP) domain well studied in metazoans and fungi. In these organisms, DEP domains are crucial in signal transduction pathways and are often found in membrane-associated proteins whose localization and activity are regulated by phosphorylation. Plant GRX-IV are also found to be multi-phosphorylated and enriched in membrane fractions. Therefore, similar to other DEP-domain-containing proteins, GRX-IV may interact at the membrane interface with phospholipids and specific protein partners, such as G-proteins or kinases. This doctoral project aims to uncover the biochemical properties and physiological functions of GRX-IV in photosynthetic organisms. To explore their biochemical features, the selected PhD candidate will : i) produce and purify GRX-IV proteins from poplar and Arabidopsis thaliana via heterologous expression in E. coli, ii) assess their redox activity and ability to catalyze typical GRX reactions in vitro, and iii) evaluate the capacity of the DEP domain to bind membrane lipids. In parallel, the physiological roles of GRX-IV will be investigated in the model plant Arabidopsis. To understand the function of the two Arabidopsis GRX-IV, the PhD candidate will: i) characterize their expression patterns using RT-qPCR and reporter lines, ii) determine their subcellular localization using fluorescent fusion proteins, iii) analyze mutant phenotypes, and iv) conduct functional complementation assays. This pioneering project on GRX-IV is expected to provide new insights into the molecular mechanisms underlying pollen and seed development, and contribute to our broader understanding of how redox regulation plays roles in signal transduction in plant development.
Profil du candidat
Le ou la doctorant·e recruté·e devra posséder de solides connaissances en biologie moléculaire, biologie cellulaire et biochimie des protéines. Des compétences en bio-informatique (analyse de séquences) et en physiologie végétale constitueront un atout. La personne recrutée devra être capable de travailler en équipe, de s'impliquer activement dans les expérimentations, le développement méthodologique et la communication scientifique. Une bonne maîtrise de l'anglais, à l'oral comme à l'écrit, est également attendue.
Candidate profile
The selected PhD candidate should have a strong background in molecular biology, cell biology, and protein biochemistry. Additional skills in bioinformatics (sequence analysis) and plant physiology will be considered an advantage. The candidate is expected to be a collaborative team player, actively contributing to experimental work, methodological development, and scientific communication. A good command of English, both spoken and written, is also required.
Référence biblio
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