Doctorante de l'Université Montpellier II

UMR 113
Laboratoire des Symbioses Tropicales et Méditerranéennes

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Mots-clés : Organismes biologiques :  Plantes / Bactéries - Discipline :  Physiologie végétale et microbienne - Technique : Microbiologie, Phytochimie, Chromatographie, Cytologie. Thématique : Etude de la symbiose entre les légumineuses du genre Crotalaria et les bactéries du genre Methylobacterium - Autres mots-clés: dialogue moléculaire, métabolites secondaires, nodules.

Soutenance de thèse le 18 janvier 2008 : couverture, résumé.

Dans le cadre des problématiques de recherches de l’équipe Substances Naturelles et Médiation Chimique, l’étude de la symbiose entre les légumineuses du genre Crotalaria et les bactéries du genre Methylobacterium apporte de nouveaux éléments dans la compréhension du dialogue moléculaire s'établissant entre les plantes et les microorganismes de sa rhizosphère.

Les légumineuses du genre Crotalaria comprennent plus de 600 espèces dont la majorité sont fixatrices d’azote. Comme chez la plupart des légumineuses, le siège de la fixation de l'azote est un organe racinaire appelé nodule. Dans cet organe se met en place une symbiose entre une bactérie fixatrice d’azote (appelée communément rhizobium) et la plante. La plupart des souches bactériennes fixatrices d’azote développant une symbiose avec les Crotalaires, appartiennent au genre Bradyrhizobium, bactéries que l’on trouve communément associées à de nombreuses autres légumineuses (Samba et al., 1999 ; You et al., 2002). Récemment, il a été montré que trois espèces de Crotalaires, Crotalaria  glaucoïdes, C. perrottetii et C. podocarpa, développent une symbiose fixatrice d’azote très originale avec des bactéries appartenant au genre Methylobacterium conduisant à la caractérisation d’une nouvelle espèce bactérienne : Methylobacterium nodulans (Sy et al., 2001 ; Jourand et al., 2004).

Les bactéries du genre Methylobacterium sont habituellement connues pour leur fonction métabolique méthylotrophique leur permettant d’assimiler les composés mono-carbonés comme le méthanol, un substrat rarement utilisé par les bactéries. Methylobacterium nodulans présente donc non seulement cette fonction métabolique méthylotrophique mais aussi les capacités à noduler et à fixer l’azote. Ainsi, les Crotalaires nodulées par les Methylobacterium apparaissent comme un modèle très original de relation plante-microorganismes.

Les Crotalaires sont par ailleurs des plantes productrices de substances naturelles actives variées. En outre, des extraits aqueux de racines de plusieurs espèces de ces crotalaires paralysent réversiblement les nématodes juvéniles au stade infestant, suggérant un fort potentiel nématostatique de ces plantes (Jourand, 2003).

Au cours de cette thèse, nous souhaitons étudier non seulement les mécanismes moléculaires et biochimiques des interactions entre la légumineuse Crotalaria et la bactérie Methylobacterium, mais aussi les conséquences de l’utilisation de cette symbiose dans la lutte contre les nématodes phytoparasites, en particulier du genre Meloidogyne.

Nos recherches portent sur la caractérisation moléculaire de la symbiose fixatrice d’azote Crotalaria / Methylobacterium ainsi que sur le implication de la fonction méthylotrophique dans ce processus de symbiose.  Ces travaux permettent de comparer la nodulation des Methylobacterium à celle des  rhizobium classiques, et de mieux comprendre comment la plante a pu sélectionner des partenaires bactériens aussi particuliers.

Nous cherchons également à caractériser les métabolites secondaires produits par les Crotalaires et impliqués dans l’activité nématostatique. Nous utilisons pour cela des techniques de cytologie (coupes de tissus racinaires et de nodules), d’histochimie (coloration des métabolites secondaires : flavonoïdes, polyphénols, alcaloïdes), et d’analyses biochimiques (CCM, HPLC...). Nous recherchons en particulier s’il existe des mécanismes et/ou des médiateurs chimiques communs impliqués dans les processus de symbiose et de résistance de la plante aux nématodes.

Sélection de publications

      Renier A., Jourand P., Rapior S., Poinsot V., Sy A., Dreyfus B. et Moulin L. (2008) Symbiotic properties of Methylobacterium nodulans ORS 2060T: a classic process for an atypical symbiont. Soil Biology and Biochemistry, 40, 1404-1412

      Renier A., Vivien E., Cociancich S., Letourmy P., Perrier X., Rott P.C. et Royer M. (2007) Substrate specificity-conferring regions of the nonribosomal peptide synthetase adenylation domains involved in albicidin pathotoxin biosynthesis are highly conserved within the species Xanthomonas albilineans. Appl Environ Microbiol. 73(17) : 5523-5530.

      P. Jourand, A. Renier, S. Rapior, S. Miana de Faria, Y. Prin, A. Galiana, E. Giraud, and B. Dreyfus (2005) Role of Methylotrophy During Symbiosis Between Methylobacterium nodulans and Crotalaria podocarpa. Molecular Plant-Microbe Interactions 18:1061-1068.

Posters

      Renier A. et Rapior S. The Methylobacterium nodulans / Crotalaria podocarpa symbiosis: a classic process for an original model. International Conference Rhizosphere 2 (Montpellier, France, 26-31/08/2007). Poster.

      Renier A., Rapior S., Dreyfus B. et Jourand P. 2006. Methylotrophy: from a great assess in symbiosis process to the molecular dialog elucidation. 7èmes Rencontres Plantes-Bactéries (Aussois, France, 20-24/03/2006). (Poster)

      Renier A., Rapior S., Prin Y., Miana de Faria S., Galiana A., Giraud E., Dreyfus B. et Jourand P. 2005. Methylotrophy: a great asset in symbiosis process. 14th Australian Nitrogen Fixation Conference (Katoomba, Australie, 21-25/11/2005). (Poster)

Doctorante de l’Université Marien NGOUABI,
Brazzaville (Congo)

Laboratoire de Botanique, Phytochimie et Mycologie
Faculté de Pharmacie
BP 14491
15 av. Charles-Flahault
F-34093 Montpellier cedex 5

Tél : +33/0 4 67 54 80 83
Fax : +33/0 4 67 54 80 37

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Mots-clés : Organisme biologique :   Plantes - Milieu : Afrique tropicale  - Discipline :   Biologie intégrative -    Technique :  Chromatographie, Tests biologiques -
Thématique : Ethnobotanique  - Autres mots clés : Biodiversité végétale, Activités biologiques

Sujet de thèse (2004-2007) : Caractérisation chimique et effet sur Anopheles gambiae de quelques huiles essentielles de plantes insecticides et insectifuges.

- Doctorat de l’Université Marien NGOUABI, Brazzaville (Congo).
- Direction : Pr. J.M. Maurille (Doyen, Faculté des Sciences, Brazzaville).
- Encadrement : Pr. S. Rapior (Université Montpellier 1, UMR 5175 CEFE).

Le paludisme compte parmi les principales causes de morbidité et de mortalité par maladie infectieuse. Il constitue un véritable problème de santé publique en Afrique où son éradication devient de plus en plus difficile à cause des apparitions de résistance des anophèles aux insecticides courants.

Anopheles gambiae sensu lato constitue le vecteur majeur du paludisme au Congo où les enfants de moins de cinq ans sont les plus vulnérables. Pour lutter contre ces insectes, divers moyens sont employés. Les huiles essentielles, extraits volatils obtenus des plantes aromatiques, font l’objet de plusieurs essais. Cette alternative, qui n’a pas été profondément exploitée, ouvre pourtant un champ de recherches et des potentialités de valorisation scientifique, industrielle et économique des ressources végétales, compte tenu de la diversité de la flore congolaise et de l’existence des plantes réputées insecticides et insectifuges.

Les objectifs du Doctorat sont :

•   Inventorier les plantes présumées insecticides et insectifuges par les populations congolaises.
•   Identifier les constituants chimiques des huiles essentielles des plantes retenues.
•   Evaluer la sensibilité de Anopheles gambiae s.l. vis-à-vis de ces huiles essentielles.

Ce doctorat s’inscrit dans le cadre de la recherche de nouvelles méthodes de lutte contre les insectes vecteurs de maladies, notamment Anopheles gambiae, et de nouvelles molécules insecticides et insectifuges, dont les résultats peuvent être valorisés au niveau local ou industriel.

Read more: Laurence MONDOLOT

Docteur de l'Université de Lille II

Laboratoire de Botanique, Phytochimie et Mycologie
Faculté de Pharmacie
BP 14491
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F-34093 Montpellier cedex 5

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Mots clés : Organisme biologique :  Plantes - Discipline : Phytochimie, Analyse chimique, Ecologie Chimique - Thématique : Chimie végétale, Chimie des couleurs, Analyse de principes actifs  - Autres mots-clés :  Valorisation de la biodiversité ; Développement durable ; Qualité.


Curriculum vitae                                                                            Résumé thèse

L’étude des substances naturelles a été le véritable fil conducteur de mon parcours universitaire m’amenant vers le domaine de l’analyse physico-chimique de molécules biologiquement actives. Dans cette optique, après une formation en chimie et biologie végétale j’ai réalisé un Doctorat en Sciences Pharmaceutiques et Biologiques portant sur l’étude des polyphénols à propriété tinctoriale, en particulier sur les flavonoïdes (extraction, identification, dosage, suivi in planta par histochimie au cours du cycle de la plante, caractérisation du pouvoir tinctorial par colorimétrie et stabilité des teintures).

Suite à ce parcours, j’ai donc acquis des connaissances théoriques et pratiques en chimie et en biologie, permettant d’appréhender l’analyse des médiateurs chimiques issus de la biodiversité selon une approche pluridisciplinaire. Ainsi, mes compétences se déclinent tout d’abord en terme d’extraction des métabolites secondaires : maîtrise des procédés classiques de purification par chromatographie (extraction en phase solide, chromatographie liquide haute performance-CLHP, et sur couche mince semi-préparatives, ou encore colonnes ouvertes), ainsi qu’en terme d’analyse structurale (résonance magnétique nucléaire, spectroscopie UV-visible et spectrométrie de masse).

Mes expériences post-doctorales m’ont de plus permis de me perfectionner dans le domaine de l’analyse physico-chimique de matrices complexes (environnementale ou biologique) contenant des analytes biologiquement actifs selon des approches par CLHP et autres techniques d’analyses en développement comme l’électrophorèse capillaire, la nano-CLPH ou encore la Chromatographie Liquide Haute Performance. Ces expériences professionnelles m’ont de plus amené à travailler selon les exigences d’un contexte d’assurance qualité stricte.

Au cours de ces expériences, j’ai pu participer à la gestion des activités de laboratoire, tant sur les plans scientifiques et techniques qu’humains. En parallèle, je me suis aussi investie dans l’enseignement et la formation, la diffusion des connaissances étant un enjeu me tenant particulièrement à cœur. Enfin j’ai participé à la diffusion et à la valorisation des résultats obtenus lors des projets de recherche auxquels j’ai contribué par le biais de publications, conférences ou d’obtention de distinction scientifique.

Mon parcours m’a ainsi permis d’appréhender l’analyse de biomolécules dans différents contextes de part une certaine mobilité thématique et m’a amené à développer rigueur, praticité et sens de l’innovation.

Distinction

Lauréate 2006 du Prix National du Jeune Chercheur décerné par la Fondation Paris-Reims (« Millésimés Europol’Aggro », récompensant des programmes de recherche innovants dans le domaine de la valorisation des agroressources).

Publications

      Guinot P., Gargadennec A., La Fisca P., Fruchier A., Andary C. & Mondolot L. 2009. Serratula tinctoria, a source of natural dye: Flavonoid pattern and histolocalization. industrial crops and products 29: 320–325.
   
      Guinot P., Gargadennec A., Valette G., Fruchier A. et Andary C., 2008. Primary flavonoids in Marigold Dye: Extraction, structure and Involvement in the Dyeing Process. Phytochem. Anal. 19, 46-51.
   
      P. Guinot, I. Benonge, G. Nicolet, C. Andary, S. Rapior Combined dyeing and antioxidative properties of plant by-products, Acta Botanica Gallica 154 (1), 43-52, 2007
   
      P. Guinot, A. Rogé, A. Gargadennec, D. Dupont, E. Lecoeur, L. Candelier, C. Andary Dyeing plant screening: an approach to combine past heritage and present developmemt, Coloration Technology, (122) 93-101 (2006)
   
      Laurence Voutquenne, Pauline Guinot, Clément Froissard, Odile Thoison, Marc Litaudon, Catherine Lavaud, Haemolytic acylated triterpenoid saponins from Harpullia austro-caledonica, Phytochemistry 66 825–835 (2005)
   
      Laurence Voutquenne, Pauline Guinot, Odile Thoison, Thierry Sevenet, Catherine Lavaud, Oleanolic glycosides from Pometia ridleyi, Phytochemistry 64 781–789 (2003)