Le blogue d’information En Tête présente le résumé de la thèse de doctorat en biophysique et biologie cellulaires de Mme Hnia Yaakoubi, intitulée «Investigation des sites et des mécanismes d’action de la spermine dans la protection du photosystème 1 contre la photoinhibition».
Hnia Yaakoubi, étudiante au doctorat en biophysique et biologie cellulaires. (Photo Annie Brien)
De nos jours, les stress environnementaux et les phénomènes climatiques majeurs affectent sérieusement la croissance des plantes et leur productivité, ce qui représente un risque majeur pour la sécurité alimentaire d’une population mondiale en croissance. Toutefois, le plus grand défi consiste à augmenter le rendement des cultures dans des conditions environnementales fluctuantes. Cet objectif pourrait être atteint par l’amélioration de la tolérance de la photosynthèse des plantes aux stress. Dans ce contexte, nous nous sommes penchés à l’étude d’éventuels rôles protecteurs d’une polyamine biogénique, soit la spermine, et de déterminer les mécanismes et les sites d’action de cette polyamine dans la protection d’une composante de l’appareil photosynthétique: le photosystème I, contre le stress lumineux.
L’étude des effets de l’ajout de spermine sur le fonctionnement du photosystème I a été réalisée par des méthodes biochimiques, spectroscopiques et structurales. Les résultats obtenus ont montré que la spermine est capable de protéger considérablement l’activité photochimique du photosystème I contre l’excès de lumière. Cette polyamine agit en réduisant le stress oxydatif et ses dommages sur l’échantillon étudié. En effet, elle peut jouer un rôle antioxydant direct, mais aussi un rôle préventif contre la génération des espèces oxygénées réactives. De plus, grâce à son caractère polycationique, la spermine peut interagir avec les protéines sensibles aux stress, au niveau du photosystème I, pour les stabiliser. La comparaison des effets de la spermine à ceux d’autres polyamines (spermidine et putrescine) révèle que la spermidine peut aussi s’avérer protecteur. Ainsi, notre étude rapporte que l’augmentation des niveaux internes de spermine et de spermidine chez les plantes peut constituer une stratégie naturelle pour améliorer la stabilité de l’appareil photosynthétique sous conditions de stress.
De gauche à droite: Normand Brisson, Ph. D., UQAM. Isabel Desgagné-Pénix, Ph. D., UQTR, Hnia Yaakoubi, étudiante, Heidar-Ali Tajmir-Riahi, Ph. D., UQTR et Robert Carpentier, Ph. D., UQTR. (Photo Annie Brien)
Thèse de doctorat en biophysique et biologie cellulaires soutenue le 31 août 2015
M. Normand Brisson, Ph. D., évaluateur externe
Professeur
Université du Québec à Montréal
Mme Isabel Desgagné-Penix, Ph. D.,présidente du jury
Professeure, Département de chimie, biochimie et physique
Université du Québec à Trois-Rivières
M. Heidar-Ali Tajmir-Riahi, Ph. D., codirecteur de recherche
Agent de recherche, Groupe de recherche en biologie végétale
Université du Québec à Trois-Rivières
M. Robert Carpentier, Ph. D., directeur de recherche
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Rajagopal Subremanyam, Ph. D., évaluateur externe
Professeur
University of Hyderabad