No description available.

We examined the function of ADP-ribosylation factors (Arfs) and their guanine nucleotide exchange factors (GEFs) that regulate recruitment of coat proteins on the Golgi complex. The large ArfGEF GBF1 localizes at the cis-Golgi complex while BIG1 and BIG2 localize at the trans-Golgi network (TGN). Complementary overexpression and RNA-based knockdown approaches established that GBF1 but not BIGs, is required for COPI recruitment, Golgi stack maintenance and sub-compartmentalization while BIGs appear specialized for clathrin adaptor recruitment and for assembly and maintenance of the TGN. Our observations disprove two widely accepted mechanisms for cargo export by establishing that COPII is the only coat required for sorting and export from the ER exit sites and that BIGs are not required for traffic of the cargo protein VSVG to the cell surface. Furthermore, we provide evidence that may ultimately explain how these ArfGEFs regulate different coats in spite of their well-characterized promiscuity towards class I and II Arfs. We prove for the first time that Arf3 is activated uniquely by BIGs at the TGN. Also, contrary to expectations, we demonstrate that Arf3 differs from Arf1 in regard to localization pattern as well as temperature sensitivity of membrane recruitment. Shifting temperature to 20C for 2 hours, a method known to block cargo in trans-Golgi compartments, caused a dramatic redistribution Arf3 but not Arf1. Redistribution of Arf3 from Golgi membranes upon shift to 20C was not immediate but occurred gradually over 20 minutes. Arf1 and Arf3 differ in sequence only in two short regions at the N- and C-termini. Analysis of swap constructs established that two amino acids in the N-terminal region of Arf3 and Arf1 are responsible for directing the temperature sensitivity while two amino acids in the C-terminus directs Arf3s specific localization. Arf3 knockdown had no impact on any of the markers tested or on VSVG trafficking to the cell surface. My work provides solid evidence to support that ArfGEFs function at different compartments to regulate membrane recruitment of specific coat proteins, and may also regulate distinct sets of Arfs that localize preferentially to these particular compartments.

L'auxine est une hormone végétale impliquée dans le développement du gynécée. La réponse à l'auxine dépend majoritairement de deux familles protéiques : les ARF (Auxin Response Factors) et les Aux/IAA. Les ARF sont des facteurs de transcription qui régulent la transcription des gènes de réponse à l'auxine, tandis que les Aux/IAA inhibent l'activité transcriptionnelle des ARF par dimérisation. En présence d'auxine, les Aux/IAA sont dégradés et libèrent les ARF. Au cours de ma thèse, je me suis focalisée sur deux proches paralogues ETTIN/ARF3 et ARF4 impliqués dans le développement du gynécée chez Arabidopsis thaliana. Parmi les cibles directes d’ETT identifiées dans l'équipe, 2 catégories ont retenu notre attention : des gènes impliqués dans la voie de signalisation de l'auxine et des gènes codant des enzymes de remodelage de la paroi. Mon projet a consisté à essayer de comprendre l'implication de ces régulations transcriptionnelles dans le développement du gynécée. Dans une première partie, j'ai étudié la signalisation de l'auxine dans le développement du gynécée, puis l'implication d'ETT dans cette signalisation. Dans une deuxième partie, j'ai confirmé la répression par ETT, des cibles identifiées. Nous avons montré qu'ETT induit la déméthylation des pectines en inhibant les inhibiteurs de pectine méthylestérase. De plus, j'ai montré qu'ETT et ARF4 agiraient de façon redondante pour contrôler positivement la croissance du gynécée. Dans une troisième partie, j'ai abordé l'analyse des domaines fonctionnels du facteur de transcription CRABS CLAW, également impliqué dans le développement du gynécée. En conclusion, mes travaux de thèse apportent une nouvelle vision sur le rôle de la signalisation de l'auxine au cours du développement du gynécée et montrent l'importance du remodelage de la paroi dans la morphogénèse des organes. / The phytohormone auxin, is implicated in gynoecium development. Auxin response mainly depends on two protein families: ARFs (Auxin Response Factors) and Aux/IAAs. ARFs are transcription factors that regulate the transcription of auxin responsive genes, whereas Aux/IAAs inhibit the ARFs transcriptional activity by dimerization. In the presence of auxin, Aux/IAAs are degraded and consequently, ARFs are released. During my thesis, I focused on two close paralogs ETTIN/ARF3 and ARF4 involved in gynoecium development in Arabidopsis thaliana. Among the direct targets of ETT identified in the team, two categories held attention: genes involved in auxin signaling and genes encoding enzymes involved in cell wall remodeling. The aim of my project was to understand the implication of these transcriptional regulations in gynoecium development. In a first part, I analyzed auxin signaling during gynoecium development, as well as the implication of ETT in this pathway. In a second part, I confirmed the repression of the target genes by ETT. Interestingly, we showed that ETT activates the pectins demethylation by inhibiting the inhibitors of pectin methylesterase. Furthermore, I showed that ETT and ARF4 act in a redundant manner to positively control gynoecium growth. In a third part, I initiated the analysis of the functional domains of CRABS CLAW, a transcription factor also involved in gynoecium development. In conclusion, these results bring new information on the role of auxin signaling during gynoecium development and highlight the importance of cell wall remodeling in morphogenesis.

L'auxine est une hormone végétale impliquée dans le développement du gynécée. La réponse à l'auxine dépend majoritairement de deux familles protéiques : les ARF (Auxin Response Factors) et les Aux/IAA. Les ARF sont des facteurs de transcription qui régulent la transcription des gènes de réponse à l'auxine, tandis que les Aux/IAA inhibent l'activité transcriptionnelle des ARF par dimérisation. En présence d'auxine, les Aux/IAA sont dégradés et libèrent les ARF. Au cours de ma thèse, je me suis focalisée sur deux proches paralogues ETTIN/ARF3 et ARF4 impliqués dans le développement du gynécée chez Arabidopsis thaliana. Parmi les cibles directes d'ETT identifiées dans l'équipe, 2 catégories ont retenu notre attention : des gènes impliqués dans la voie de signalisation de l'auxine et des gènes codant des enzymes de remodelage de la paroi. Mon projet a consisté à essayer de comprendre l'implication de ces régulations transcriptionnelles dans le développement du gynécée. Dans une première partie, j'ai étudié la signalisation de l'auxine dans le développement du gynécée, puis l'implication d'ETT dans cette signalisation. Dans une deuxième partie, j'ai confirmé la répression par ETT, des cibles identifiées. Nous avons montré qu'ETT induit la déméthylation des pectines en inhibant les inhibiteurs de pectine méthylestérase. De plus, j'ai montré qu'ETT et ARF4 agiraient de façon redondante pour contrôler positivement la croissance du gynécée. Dans une troisième partie, j'ai abordé l'analyse des domaines fonctionnels du facteur de transcription CRABS CLAW, également impliqué dans le développement du gynécée. En conclusion, mes travaux de thèse apportent une nouvelle vision sur le rôle de la signalisation de l'auxine au cours du développement du gynécée et montrent l'importance du remodelage de la paroi dans la morphogénèse des organes.