Titre original :

Contribution à la caractérisation du métabolisme des acides chlorogéniques chez la chicorée : approches biochimique et moléculaire

Titre traduit :

Characterization of chlorogenic acids metabolism in chicory : biochemical and molecular approaches

Mots-clés en français :
  • Transcriptomique
  • Génétique inverse

  • Caféique, Acide
  • Esters
  • Chlorogénique, Acide
  • Acyltransférases
  • Lipases
  • Polyphénols végétaux
  • Chicorées
  • Patate douce
  • Langue : Français, Anglais
  • Discipline : Ingénierie des fonctions biologiques
  • Identifiant : 2015LIL10073
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 18-09-2015

Résumé en langue originale

La chicorée produit et accumule une panoplie originale d’esters d’acide caféique : les acides caftarique (CTA), chicorique (diCTA), isochlorogénique (diCQA) et chlorogénique (CQA). En plus de leurs multiples rôles physiologiques et écologiques pour la plante, ces composés phénoliques sont dotés de nombreuses propriétés nutritionnelles et thérapeutiques. La valorisation de ces composés nécessite, au préalable, une connaissance approfondie de leur métabolisme. Si la biosynthèse du CQA est bien documentée, celles des autres molécules ne sont que partiellement décrites. L’objectif de ce travail de thèse consistait en la caractérisation de la voie de biosynthèse du CQA et du diCQA. L’analyse détaillée des contenus en polyphénols a révélé une distribution tissulaire originale. Le CTA et le diCTA sont les composés majeurs dans les feuilles alors que le diCQA est le composé majeur dans les racines. Les contenus en CQA ne permettent pas de différencier ces organes. En vue d’une analyse transcriptomique, plusieurs systèmes expérimentaux ont été testés de manière à induire la production et l’accumulation des composés ciblés. Par une approche de génétique inverse, deux gènes codant des HCTs et trois des HQTs ont été identifiés et caractérisés. Ces protéines interviennent dans la synthèse du CQA. Une approche de biochimie a permis d’identifier une séquence protéique potentiellement impliquée dans la synthèse de diCQA chez la patate douce. Par homologie de séquence, un gène candidat a été identifié chez la chicorée. Les travaux présentés dans ce mémoire constituent une contribution significative au décryptage des voies de biosynthèse de ces molécules au fort potentiel.

Résumé traduit

Chicory synthesizes and accumulates an original combination of caffeic acid i.e. caftaric (CTA), chicoric (diCTA), isochlorogenic (diCQA) and chlorogenic (CQA) acids. In addition to their multiple physiological and ecological roles in plants, these compounds have many pharmaceutical and nutritional properties. A complete understanding of their biochemical pathways is required for optimization of their production. If CQA biosynthesis is well documented, the pathways involved in the synthesis of the other molecules are far to be fully understood. The goal of this PhD thesis was to characterize the pathways involved in CQA and diCQA synthesis.Detailed analysis of phenolic contents revealed an original tissue distribution. CTA and diCTA are mainly accumulated in shoots whereas diCQA was the main compound in roots. CQA is uniformly distributed. To anticipate a transcriptomic analysis, several experimental models have been used in order to modulate the synthesis and the accumulation of the compounds of interest. Through a reverse genetic approach we identified and characterized 2 genes encoding HCTs and 3 genes encoding HQTs. These proteins are involved in the synthesis of CQA. By a biochemical approach, we identify a peptide sequence putatively involved in diCQA synthesis in sweet potato. An homologous gene has been identified in chicory. Data reported here contribute to a better understanding of the biosynthesis of these high-value compounds.

  • Directeur(s) de thèse : Hilbert, Jean-Louis - Gagneul, David
  • Laboratoire : Institut régional de recherche Charles Viollette
  • École doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)

AUTEUR

  • Legrand, Guillaume
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