Role of oxidative signaling and mRNA metabolism in the response of Arabidopsis thaliana seeds to ethylene

Rôle de la signalisation oxydative et du métabolisme des ARNm dans la réponse des semences d’Arabidopsis thaliana à l’éthylène La dormance est un phénomène qui est directement responsable de la dynamique des populations végétales dans les écosystèmes. Cependant, les mécanismes moléculaires impliqués dans sa régulation restent mal compris. Nous avons utilisé l’effet bénéfique de l’éthylène sur la germination des graines d’Arabidopsis thaliana pour décrypter les mécanismes de production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) pendant la germination. Nous montrons que les mitochondries sont le principal site de production de ROS dans la germination des graines en réponse à l'éthylène et qu'elles sont à l'origine d'une signalisation rétrograde avec le noyau, comme le confirme l'étude de l'expression de gènes marqueurs de ce phénomène. Cette réponse est spécifique à l'éthylène puisque la levée de dormance par l'acide gibbérellique, la stratification au froid ou la lumière montre que les peroxysomes sont dans ces cas impliqués dans la production de ROS. Nous avons également étudié la dynamique du métabolisme des ARNm durant le même processus. Nous montrons qu’une activation synchronisée de la transcription, l’association des transcrits avec des polysomes et la dégradation d’ARNm sont associées à l’effet bénéfique de l’éthylène sur la germination des graines. Des données de RNAseq ont permis d’identifier de nombreux régulateurs de ce processus. Nous démontrons que le changement de l’équilibre hormonal ABA/GA permettant la germination requière la participation de tous les niveaux du métabolisme des ARNm de leur transcription à leur dégradation.