Recherche et caractérisation fonctionnelle de gènes impliqués dans la voie de biosynthèse des furocoumarines chez les citrus par des approches moléculaires, biochimiques et bioinformatiques - Université de Lorraine Access content directly
Master Thesis Year : 2013

Recherche et caractérisation fonctionnelle de gènes impliqués dans la voie de biosynthèse des furocoumarines chez les citrus par des approches moléculaires, biochimiques et bioinformatiques

Abstract

The aim of this project is to identify and characterize genes involved in the furanocoumarins pathway among Citrus. The approach used in this study was the selection of genes potentially involved in this pathway by BLAST and by comparing their expression levels between individuals producing or not this type of molecules. Then, two approaches have been studied for the purpose of characterizing enzymes by a biochemical approach and the bioinformatics approach. The first selection of candidate genes, made by BLASTing, led to the finding of thirteen P450s and fourteen prenyltransferases. Then, the comparison of the levels of gene expression between oranges (low producer of furanocoumarins) and bergamots and grapefruits (high producers) reduced the number of candidate genes encoding four P450s. The first experiments to lead to the characterization of enzymes by biochemical approach were performed. Bacterial transformations on E. coli have been successful for two genes, Ciclev10018132m and Ciclev10028201m. They will enable the heterologous production of P450s in order to characterize their activity by biochemical approaches. Finally, the modeling of the three-dimensional structure of the enzyme CYP71AZ4 should be used as a basis for the modeling of other P450s and the screening of substrates.
L'objectif de ce projet est d'identifier et de caractériser des gènes intervenant dans la voie de biosynthèse des furocoumarines chez les Citrus. La démarche empruntée, lors de cette étude, est la sélection de gènes intervenant potentiellement dans cette voie de biosynthèse par BLAST et par comparaison de leur niveau d'expression entre des individus produisant et ne produisant pas ce type de molécules. Ensuite, deux approches complémentaires ont été étudiées pour permettre la caractérisation des enzymes, l'approche biochimique et l'approche bioinformatique. La première étape de sélection de gènes candidats par BLAST nous a permis de trouver treize P450s et quatorze prényltransférases. Ensuite, la comparaison du niveau d'expression des gènes, entre un agrume produisant très peu de furocoumarines (l'oranger) et deux agrumes en produisant beaucoup (le pomélo et le bergamotier), a permis de restreindre le nombre de gènes candidats codant pour des P450s à quatre. Les premières expériences pour permettre la caractérisation des enzymes par l'approche biomoléculaire ont été réalisées. Les transformations bactériennes sur E. coli, ont été réussites pour deux gènes, Ciclev10018132m et Ciclev10028201m. Elles permettront la production hétérologue de P450s, dans le but de caractériser leur activité par les approches biochimiques. Enfin, la modélisation de la structure tridimensionnelle de l'enzyme CYP71AZ4, servira de base pour la modélisation d?autres P450s et le criblage de substrats.
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Dates and versions

hal-01779335 , version 1 (26-04-2018)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01779335 , version 1

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Cite

Victoire Coqueret. Recherche et caractérisation fonctionnelle de gènes impliqués dans la voie de biosynthèse des furocoumarines chez les citrus par des approches moléculaires, biochimiques et bioinformatiques. Sciences de l'environnement. 2013. ⟨hal-01779335⟩
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