Voie de biosynthèse des stilbènes de la vigne

Durée du projet : de 2017 à 2020

Financé par la Société allemande de recherche (DFG)

Ce projet est traité dans le cadre d'une thèse de doctorat de Tobias Ziegler.

Contact :               

• Prof. Dr Jochen Bogs ; salle A2-161 ; jochen.bogs☞ Veuillez insérer un @ à cet endroit ☜dlr.rlp☞ Veuillez insérer un point à cet endroit ☜de

Résumé

Vitis  vinifera est une plante économiquement importante qui est cultivée depuis des milliers d'années par l'humanité. Les produits de cette plante, dont le plus connu est le vin, ne sont pas seulement appréciés par l'homme, mais sont également bénéfiques pour la santé. Cela est dû en partie à un groupe de métabolites phénoliques secondaires, les stilbènes. En raison de leurs effets antioxydants, anti-inflammatoires, anti-cancérigènes et anti-vieillissement, on pense qu'ils pourraient potentiellement aider à prévenir les maladies cardiovasculaires ou être utilisés dans le traitement du cancer. Dans les plantes qui produisent des stilbènes, ils sont actifs pendant les situations de stress biotiques. Cela comprend par exemple la défense contre les bactéries, les virus, les microbes et les champignons. En outre, ils aident à répondre aux facteurs de stress abiotiques tels que les blessures mécaniques ou les rayons UV. Les plantes accumulent des quantités significatives de stilbènes non seulement dans les parties végétatives, mais aussi dans les fruits utilisés dans la production de nourriture, de jus et de vin.

Tout comme d'autres polyphénols, tels que les flavonoïdes ou les lignines, les stilbènes sont formés à partir de précurseurs issus de la voie de biosynthèse des phénylpropanoïdes. La première enzyme spécifique au stilbène est la stilbène synthase. Il a été démontré dans différentes plantes qu'il existe une grande diversité de stilbènes ayant des fonctions différentes. Cette grande diversité est obtenue en modifiant chimiquement la substance "de base", le resvératrol.  Ces modifications comprennent entre autres l'oxydation, la polymérisation, la glycosylation ou la méthoxylation. Des études antérieures ont montré que les facteurs de transcription VvMYB14 et VvMYB15 jouent un rôle essentiel dans la régulation de la voie de biosynthèse du stilbène et de la modification.

Il a été démontré que des stilbènes modifiés spécifiques, tels que le ptérostilbène ou la viniférine, sont potentiellement plus toxiques pour les champignons ou sont spécifiquement produits dans des situations d'infection. Bien qu'il ne soit pas possible d'introduire artificiellement des gènes modificateurs ou régulateurs dans les plants de vigne en raison de l'opinion actuelle de la politique et de la société, les connaissances en la matière peuvent néanmoins être utiles à la sélection conventionnelle. En outre, les effets bénéfiques pour la santé des stilbènes mentionnés plus haut les rendent intéressants pour les entreprises du secteur de la santé ou des cosmétiques, où l'on vend déjà aujourd'hui une large gamme de produits contenant soit des extraits de plantes de vigne, soit même spécifiquement du resvératrol. Ce dernier est aujourd'hui produit par des levures(Saccharomycescerevisiae).

Afin d'identifier les enzymes impliquées dans la modification des stilbènes, les connaissances sur les deux facteurs de transcription(VvMYB14 et VvMYB15) ont été exploitées pour rechercher des gènes candidats dans un microarray. L'objectif de ce projet n'est pas seulement de montrer une corrélation entre l'expression des gènes et l'accumulation des métabolites correspondants pendant la maturation des baies et dans une infection, mais aussi de démontrer une spécificité de substrat et de produit des enzymes.