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Communication intercellulaire médiée par les Plasmodesmes

publié le , mis à jour le

Responsable : Emmanuelle Bayer Chargée de Recherche


Tél : 00 33 5 57 12 25 39
E-mail : emmanuelle.bayer@u-bordeaux.fr

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Emmanuelle Bayer a obtenu sa thèse en 2005 (A. Maule ; John Innes Centre Angleterre), son sujet d’étude portant sur l’identification de protéines régulant les plasmodesmes. Après un post-doc en Suisse, sur les flux polarisée d’auxine et la régulation de la phyllotaxie chez les plantes (2006-2009 ; C Kuhlemeier, Institute of Plant Science Switzerland). E. Bayer a obtenu un poste au CNRS en tant que chargée de recherche au sein du laboratoire de Biogénèse Membranaire, depuis 2015 elle dirige son propre groupe et obtient un financement ERC en 2017 pour son projet de recherche "BRIDGING". Ses travaux ont été récompensés par la médaille de bronze du CNRS en 2018.




















BRIDGING


Membres du groupe : E. Bayer (CR), M. Brault (IE ANR), M. Grison (AI), J. Petit (PhD), F. Immel (IR).




























Chez les plantes, la communication intercellulaire se fait en grande partie grâce aux plasmodesmes, des pores membranaires traversant la paroi et créant une continuité symplastique entre cellules. Les plasmodesmes jouent un rôle clé dans la coordination des processus de développement et des mécanismes de défense face aux pathogenes. Ils sont également détournés par les virus qui sont capable de les modifier structurellement pour propager leur génome viral de cellule à cellule.
Les plasmodesmes ont une organisation membranaire unique : ils sont traversés par un « tube » de réticulum endoplasmique (RE) qui est en contact intime avec membrane plasmique (MP), délimitant les pores. Les deux membranes sont espacées de quelques nm seulement ( 10 nm) et reliées par des « tethers » à ce jour non-identifiés. L’espace entre le RE et la MP détermine le degré d’ouverture des plasmodesmes et leur aptitude au trafic intercellulaire.
Notre équipe cherche à comprendre en quoi l’organisation membranaire des plasmodesmes est déterminante pour la régulation des échanges intercellulaires chez les plantes. Nous voulons répondre aux questions suivantes :


Les plasmodesmes établissent une continuité cytoplasmique et membranaire ( RE et MP) directe entre les cellules. Tilsner et al. 2015.

  1. Pourquoi le RE et la MP sont en contact direct au niveau des plasmodesmes et quels sont les éléments permettant la régulation de ces jonctions membranaires ?
  2. Quelle est l’organisation ultrastructurale des plasmodesmes et les réarrangements induits durant le transport de macromolécules ?
  3. Quel rôle joue les lipides membranaires dans la formation et la fonctionnalité des microdomaines spécialisés des plasmodesmes.

Pour répondre à ces questions nous utilisons des approches en biochimie, protéomique/lipidomique, biophysique des membranes, biologie cellulaire/moléculaire et microscopie haute résolution (tomographie électronique).


Les stérols modulent la connectivité symplastique - Grison et al. 2015



Architecture 3D des plasmdoesmes révélée par tomographie électronique - Nicolas et al. 2017-


Ultrastructure de plasmodesme par tomographie électronique


Selection de publications :

  • W. J. Nicolas, M. S. Grison, S. Trépout, A. Gaston, M. Fouché, F. P. Cordelières, K. Oparka, J. Tilsner, L. Brocard, and E. M. Bayer (2017). Post-cytokinesis plasmodesmata with no cytoplasmic sleeve are open for macromolecule trafficking Accepted in Nature Plants
  • Tilsner J, Nicolas W. Rosado A and Bayer E.M. (2016) Staying tight : plasmodesmal membrane contact sites and the control of cell-to-cell connectivity in plants. Annual Review of Plant Biology 67:23.1-23.28.
  • Grison MS, Brocard L, Fouillen L, Nicolas W, Wewer V , Dörmann P, Nacir H, Benitez-Alfonso Y, Claverol S, Germain V, Boutté Y, Mongrand S and Bayer EM (2015). Specific membrane lipid composition is important for plasmodesmata function. The plant Cell 27(4):1228-50.
  • Grison MS, Calvino-Fernandez L, Mongrand S, Bayer EM (2015). Isolation of Plasmodesmata from Arabidopsis Suspension Cell Culture for Lipidomic and Proteomic Analyses. Methods in Molecular Biology. (1217):83-93.
  • Bayer EM, Mongrand S, Tilsner J. (2014). Specialized membrane domains of plasmodesmata, plant intercellular nanopores. Frontiers in Plant Science doi : 10.3389/fpls.2014.00507. Editor review article.


Collaborations :

Jens Tilsner, School of Biology, University of Saint Andrews, U.K.
Yvon Jaillais, ENS/CNRS, Lyon, France.
Yrjö Helariutta, Sainsbury Laboratory, Cambridge, U.K.
Abel Rosado, University of British Columbia, Canada.
Laurence Lins, Biophysique moleculaire aux interfaces, University of Liège, Belgium.
Vikram Alva, Max Planck Institute for Developmental Biology, Germany

Lysiane Brocard, Bordeaux Imaging Centre, Bordeaux, France.
Sylvie German-Retana, National Agricultural Research Institute, University of Bordeaux, France


Former members :
William Nicolas (PhD)
A. Gaston (Post-doc ANR)
M. Fouché (IE ANR)