Les Amaryllidacées sont une famille de plantes qui compte plus de 800 espèces, dont plusieurs sont cultivés pour leur intérêt ornemental, tels que les Narcisses, les perce-neiges, ou les Amaryllis. Les Amaryllidacées produisent une large gamme de molécules thérapeutiques, connus sous le nom d’alcaloïdes d’Amaryllidacées (AA). Par exemple, la galanthamine est un médicament utilisé pour soigner les symptômes de la maladie d’Alzheimer d’intensité légère à modérée.
La galanthamine, comme de nombreux AA, s’accumulent dans la plante en petites quantités variables, ce qui limite leur application pharmacologique. Par conséquent, une meilleure compréhension de la biosynthèse de ces alcaloïdes est nécessaire.
Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé la culture in vitro de l’Amaryllidacée Crinum x powellii ??Album??, puis étudié l’effet des facteurs de croissance et de lumière pour augmenter la production d’AA sur les cultures in vitro.
Nos résultats démontrent que la combinaison d’auxine et de lumière influence la croissance, la survie et la morphogenèse des tissus in vitro et régule également positivement l’expression des gènes codant pour des enzymes biosynthétiques des AA et conduit à une augmentation de la teneur en certains alcaloïdes.
Cette étude constitue une base pour une exploration plus approfondie de C. x powellii ??Album?? en tant que source durable de médicaments. De plus, nous avons caractérisé l’enzyme norbelladine O-méthyltransférase impliqué dans par biosynthèse des AAs. Des analyses in vitro, in vivo et in silico d’arrimage et de dynamique moléculaire approfondies suggèrent que la formation de 4?-O-méthylnorbelladine est favorisée dans le site actif de l’enzyme.
Notre étude révèle un nouveau potentiel catalytique de la O-méthyltransférase, qui peut être utilisé pour développer de nouvelles connaissances concernant la régio-spécificité et la promiscuité de substrat de ces enzymes. En conclusion, nos recherches fournissent des connaissances et des outils permettant de supporter la production durable d’AA en utilisant des approches biotechnologiques.
Thèse de doctorat en biologie cellulaire et moléculaire soutenue le 29 novembre 2023.
Membres du jury
Mme Isabel Desgagné-Penix, directrice de recherche,
Professeure, UQTR
M. Hugo Germain, président du jury
Professeur, UQTR
M. Tagnon Missihoun, évaluateur interne
Professeur, UQTR
Mme Thu Thuy T. Dang, évaluatrice externe
Professeure, University of British Columbia
