Les NAD(P)H déshydrogénases de type II (Ndh-II) sont des enzymes de faible poids moléculaire capables doxyder le NAD(P)H et de transférer les électrons à un groupement quinone (plastoquinone ou ubiquinone). On les appelle « de type II » par opposition aux déshydrogénases de type I qui correspondent au complexe I mitochondrial. Chez Arabidopsis thaliana, des protéines Ndh-II ont été identifiées sur les faces interne et externe de la membrane interne mitochondriale, sur la membrane des peroxysomes, et au niveau de la membrane thylacoïdale du chloroplaste.
Au niveau de la chaîne de transport délectrons mitochondriale, les protéines Ndh-II constituent une voie alternative aux complexes I et II pour lapport des électrons au pool dubiquinones. Cette voie alternative permettrait une adaptation de la chaîne de transport délectrons en fonction du métabolisme de lalgue. Au niveau de la chaîne de transport délectrons chloroplastique, les protéines Ndh-II participeraient à plusieurs mécanismes dadaptation de la chaîne à la quantité et à la qualité de la lumière disponible : transitions détats, transport cyclique délectrons autour du photosystème II. Leur fonction serait de catalyser la réduction non-photochimique du pool de plastoquinones.
En 2005, sept open reading frame correspondant à des NAD(P)H déshydrogénases de type II hypothétiques (NDA1 à NDA7) ont été identifiées dans le génome nucléaire de Chlamydomonas. Ces séquences étaient cependant largement incomplètes du fait de régions non séquencées dans le génome de Chlamydomonas. Les données récoltées au cours de ce travail ont permis lobtention dune version complète de la séquence codante des gènes NDA de Chlamydomonas. Ces analyses ont démontré que le gène putatif NDA4 correspondait, en fait, à des régions internes non attribuées au gène NDA2.
Chez Arabidopsis thaliana et Solanum tuberosum, une corrélation entre le positionnement phylogénétique des gènes NDH-II et la localisation subcellulaire de la protéine correspondante a été mise en évidence. Lanalyse phylogénétique des séquences des protéines Nda de Chlamydomonas montre que les gènes NDA1, 2 et 3 seraient proches phylogénétiquement et seraient à positionner dans le clade des protéines Ndh-II mitochondriales des plantes supérieures. A linverse, la protéine Nda5 serait dorigine cyanobactérienne et se positionne dans le même clade que les protéines identifiées dans le chloroplaste des plantes supérieures. Les protéines Nda6 et 7 sont très proches du point de vue de la séquence, suggérant une duplication récente des gènes NDA6 et 7. Ces deux protéines se positionnent dans un nouveau clade, apparemment intermédiaire entre le domaine eucaryote et le domaine procaryote.
Une étude dexpression des gènes NDA de Chlamydomonas a permis de mettre en évidence lexpression apparemment majoritaire du gène NDA2. Pour étudier la fonction spécifique de NDA2, nous avons inactivé lexpression de ce gène par RNA interférence afin détudier le phénotype des mutants obtenus. Contrairement aux prédictions in silico, il est apparu que la protéine Nda2 se localise au niveau du chloroplaste. Létude de la fluorescence chlorophyllienne de deux mutants montre que la capacité de ces mutants à réduire de manière non-photochimique le pool de plastoquinones est largement diminuée. Dautre part, les mutants sont largement affectés dans leur capacité à modifier la distribution de lénergie dexcitation entre les deux photosystèmes (transition détat) lorsque la respiration mitochondriale est inhibée.
Il est connu que les transitions détat sont initiées par des changements de létat rédox du pool de plastoquinones, qui est lui-même dépendant de létat rédox de la cellule. Dans ce cadre, nous proposons que la protéine Nda2 pourrait servir de « senseur » du métabolisme cellulaire de lalgue et permettrait dadapter les flux délectrons chloroplastiques en réponse aux changements du contexte énergétique cellulaire.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:BICfB/oai:ETDULg:ULgetd-09232010-145050 |
| Date | 20 September 2010 |
| Creators | Jans, Frédéric |
| Contributors | Dommes, J., Franck, F., Valcke, R., Remacle, C., Sluse, F., Cardol, P., Vanderpoorten, A. |
| Publisher | Universite de Liege |
| Source Sets | Bibliothèque interuniversitaire de la Communauté française de Belgique |
| Detected Language | French |
| Type | text |
| Format | application/pdf |
| Source | http://bictel.ulg.ac.be/ETD-db/collection/available/ULgetd-09232010-145050/ |
| Rights | unrestricted, Je certifie avoir complété et signé le contrat BICTEL/e remis par le gestionnaire facultaire. |
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