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The ability for an organism to sense and respond appropriately to its environment is often critical for survival. One mechanism for this is the inositol phosphate (InsP) signaling pathway. This work focuses on the role of InsP signaling in maintaining energy homeostasis in the plant. InsP signaling is connected to energy sensing in plants via a protein complex containing both the inositol polyphosphate 5-phosphatases (5PTase13) and the Sucrose non-Fermenting Related Kinase 1 (SnRK1). SnRK1 is considered a fuel gauge for the plant cell that senses energy status and reprograms growth appropriately. While the SnRK1.1 gene has been well studied, the role other SnRK1 isoforms play in energy or stress signaling is less well understood. This work examined the role of 3 SnRK1 isoforms in energy signaling, finding that SnRK1.1 and SnRK1.2 are regulated and function differently in Arabidopsis. The second part of this work focuses on the inositol pyrophosphates, which are a novel group of InsP signaling molecules containing diphosphate or triphosphate chains (i.e. PPx) attached to the inositol ring. These PPx-InsPs are emerging as critical players in the integration of cellular metabolism and stress signaling in non-plant eukaryotes. Most eukaryotes synthesize the precursor molecule, myo-inositol (1,2,3,4,5,6)-hexakisphosphate (InsP6), which can serve as a signaling molecule or as storage compound of inositol, phosphorus, and minerals. Even though plants produce huge amounts of InsP6 in seeds, almost no attention has been paid to whether PPx-InsPs exist in plants, and if so, what roles these molecules play. This work details the presence of PPx-InsPs in plants and delineates two Arabidopsis gene products (AtVip1 and AtVip2) capable of PP-InsP5 synthesis. We further examined the subcellular location of enzymes connected to PPx-InsP synthesis as well as the developmental and tissue specific patterns of expression of the genes that encode these enzymes. We localized the enzymes i

L’étude des inositols hautement phosphorylés est un domaine en pleine expansion. Leurs essors ne datent que d’une dizaine d’années, mais de nombreuses fonctions y sont déjà associées bien qu’ils en restent sans doute encore à découvrir. Les inositols phosphates (incluant les inositols hautement phosphorylés) s’inscrivent dans un cycle dont le représentant le plus connu est inositol 1,4,5-trisphosphate (Ins(1,4,5)P3). De ce fait, chaque inositol phosphate influence directement ou indirectement les autres membres de ce cycle.Au cours de la thèse, nous avons pu éclaircir une controverse de la littérature sur la voie de synthèse des inositols hautement phosphorylés. Grâce à un modèle de cellules MEF (mouse embryonic fibroblast) n’exprimant aucune des trois isoformes de l’inositol 1,4,5-trisphosphate 3-kinase (ITPK) et à l’aide des cellules souches déficientes pour l’inositol polyphosphate multikinase (IPMK), nous avons pu révéler le rôle majeur de cette dernière dans la génération de l’InsP5 et l’InsP6.Dans un second temps, nous avons comparé la neurogenèse de ces cellules souches IPMK+/+ et IPMK-/- mises dans un milieu de différenciation par défaut (DDM). Les cellules dépourvues de l’IPMK entrent en apoptose et se différencient très difficilement en progéniteurs neuronaux et en neurones. Afin de comprendre le mécanisme sous-jacent pouvant expliquer ce phénomène, nous avons réalisé des PCRs quantitatives qui ont montré une sous expression des gènes du neuroectoderme ainsi qu’une augmentation de l’expression de gènes du mésoderme dans les cellules IPMK-/- par rapport aux cellules IPMK+/+. De plus, nous avons découvert que le phénomène d’apoptose observé au cours de la différenciation en DDM était spécifique à ce milieu. En effet, nous n’avons pas pu mettre en évidence un tel phénomène au cours de la différenciation en corps embryoïdes.Durant la thèse, nous avons également développé des anticorps dirigés contre l’isoforme B de l’inositol 1,4,5-trisphosphate 3-kin, Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques, info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’étude des inositols hautement phosphorylés est un domaine en pleine expansion. Leurs essors ne datent que d’une dizaine d’années, mais de nombreuses fonctions y sont déjà associées bien qu’ils en restent sans doute encore à découvrir. Les inositols phosphates (incluant les inositols hautement phosphorylés) s’inscrivent dans un cycle dont le représentant le plus connu est inositol 1,4,5-trisphosphate (Ins(1,4,5)P3). De ce fait, chaque inositol phosphate influence directement ou indirectement les autres membres de ce cycle.Au cours de la thèse, nous avons pu éclaircir une controverse de la littérature sur la voie de synthèse des inositols hautement phosphorylés. Grâce à un modèle de cellules MEF (mouse embryonic fibroblast) n’exprimant aucune des trois isoformes de l’inositol 1,4,5-trisphosphate 3-kinase (ITPK) et à l’aide des cellules souches déficientes pour l’inositol polyphosphate multikinase (IPMK), nous avons pu révéler le rôle majeur de cette dernière dans la génération de l’InsP5 et l’InsP6.Dans un second temps, nous avons comparé la neurogenèse de ces cellules souches IPMK+/+ et IPMK-/- mises dans un milieu de différenciation par défaut (DDM). Les cellules dépourvues de l’IPMK entrent en apoptose et se différencient très difficilement en progéniteurs neuronaux et en neurones. Afin de comprendre le mécanisme sous-jacent pouvant expliquer ce phénomène, nous avons réalisé des PCRs quantitatives qui ont montré une sous expression des gènes du neuroectoderme ainsi qu’une augmentation de l’expression de gènes du mésoderme dans les cellules IPMK-/- par rapport aux cellules IPMK+/+. De plus, nous avons découvert que le phénomène d’apoptose observé au cours de la différenciation en DDM était spécifique à ce milieu. En effet, nous n’avons pas pu mettre en évidence un tel phénomène au cours de la différenciation en corps embryoïdes.Durant la thèse, nous avons également développé des anticorps dirigés contre l’isoforme B de l’inositol 1,4,5-trisphosphate 3-kin, Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques, info:eu-repo/semantics/nonPublished