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Nous suivons la composition et la distribution des polymères pariétaux principalement par des approches de biochimie et d’imagerie. Nous avons ainsi contribué à mettre en évidence une grande variabilité des parois notamment dans les différents tissus du grain de céréales en développement (Chateigner-Boutin et al., 2018  ; Francin-Allami et al., 2019), dans la tige des céréales et dans les fruits charnus (Dheilly et al., 2016 ; Guillon et al., 2017 ). Nos travaux ont aussi porté sur le mucilage, une substance relarguée par les graines d'Arabidopsis au moment de leur imbibition et qui est considérée comme un modèle simplifié pour l’étude de la biosynthèse des pectines et de leurs interactions avec d’autres polysaccharides (North et al., 2014). Actuellement et pour les années à venir, ces caractérisations vont se poursuivre notamment avec l’étude de la déconstruction des parois de grains au cours du processus de germination, et avec l’étude des modifications des parois induites par les variations des conditions de cultures notamment des effets du réchauffement climatique.

Ces dernières années nous avons identifié un certain nombre d’acteurs impliqués dans les mécanismes de la construction de la paroi par l’analyse de collections de lignées ou par des approches de protéomiques subcellulaires et de transcriptomique (Chateigner-Boutin et al., 2015; Chateigner-Boutin et al., 2016; Cherkaoui et al. 2018)). L’exploration fonctionnelle de certains de ces gènes/protéines cibles est menée par deux approches : in vitro en testant l’activité enzymatique des protéines produites en système hétérologue ; in vivo en modifiant l’expression ou la séquence des gènes correspondants.Chez les céréales nous avons identifié des enzymes de biosynthèse, d’assemblage, de remodelage et de dégradation des polymères de parois de grains et de tiges de céréales (arabinoxylanes, β-glucanes mixtes, pectines, mannanes, lignines). Par exemple, nous avons identifié une xyloglucan-endotransglycosylase/hydrolase (XTH) dont l’expression est étonnamment forte dans les grains de certaines Poacées : l’activité enzymatique de ces XTH est actuellement en cours d’investigation afin de cerner leur rôle dans le remodelage des polysaccharides pariétaux au cours du développement des grains. Le rôle des peroxydases et des laccases dans la lignification des parois de Poacées est également abordé (Le Bris et a l., 2019)

Les travaux de l’équipe ont également contribué à identifier des enzymes de biosynthèse et des mécanismes d’assemblages des polysaccharides du mucilage d’Arabidopsis (Saez-Aguayo et al., 2021; Ralet et al., 2016). Actuellement, la modulation de l’activité des enzymes de production des pectines du mucilage est abordée notamment par l’étude de leur capacité à former des complexes multimériques (thèse Yuki Aoi).La dynamique des assemblages de macromolécules dans les parois des tissus végétaux contribue à la variabilité de leurs propriétés structurelles et fonctionnelles. Nous nous intéressons par exemple aux variabilités spatio-temporelles des propriétés des parois du grain de blé en développement. Ces variabilités dans les propriétés d’élasticité ou de rigidité des parois pourraient conduire à des différences de croissance entre régions du grain et contribuer au déterminisme de la taille et de la forme caractéristique du grain (thèse Thang Duong Quoc Le 2020). De plus, les composés pariétaux et leur variabilité pourraient contribuer à la régulation des propriétés d’hydratation des tissus pendant la maturation de la graine et la germination (Chateigner-Boutin et al., 2021 ; Fanuel et al., 2018).