I. Le contexte scientifique et socio-économique

L'un des objectifs est d'acquérir une meilleure compréhension des mécanismes cellulaires qui régissent le métabolisme des semences au cours des différentes phases de leur germination puis de leur développement.

Cet objectif s'inscrit dans un contexte socio-économique ayant pour but la maîtrise et l'amélioration de la qualité germinative des semences.

Les semences étudiées sont des légumineuses d'intérêt agronomique parmi lesquelles Pisum sativum (le pois). L'effort est aussi porté sur Medicago truncatula.

II. Le métabolisme azoté et la glutamate déshydrogénase

• la glutamate déshydrogénase (GDH) est la première enzyme impliquée dans le métabolisme des acides aminés
• quand l'azote (sous forme d'ammoniac) est assimilé par condensation sur l'alpha-cétoglutarate, la GDH synthétise le glutamate (qui est le substrat de la glutamine synthètase)
• cependant, cette enzyme peut aussi catalyser essentiellement la réaction réverse (relarguage de l'ammoniac à partir du glutamate) ou bien encore catalyser les deux réactions de la même manière
• il existe donc 3 isoformes de la GDH

L'isoforme intéressante est celle qui catalyse essentiellement la réaction de synthèse du glutamate : la GDH EC 1.4.1.4.

Et ce d'autant plus, qu'elle n'est pas caractérisée chez les plantes, tant du point de vue de sa structure primaire (aucune GDH EC 1.4.1.4 de plante n'a été à ce jour purifiée et séquencée), ni évidemment du point de vue structural. Une seule séquence nucléotidique est connue (Chlorella sorokiniana).

III. Thème du stage : la construction de banques d'ADNc

Cette absence de données est la raison pour laquelle 4 banques d'ADNc ont été construites :

• les matériels biologiques choisis ont été les semences de Pisum sativum et de Medicago truncatula
• pour chaque type de matériel, à 2 temps d'imbibition pendant la phase de germination sensu stricto
• les banques ont été construites à partir de graines entières (Pisum sativum) et d'axes embryonnaires (Medicago truncatula)

La première utilisation des banques est d'isoler une (ou des) séquence(s) codant l'isoforme EC 1.4.1.4 de la GDH dans le but d'exprimer et de caractériser la protéine recombinante.