Etude structure-fonction de la protéine CASP1 impliquée dans la formation des cadres de Caspary dans les racines d'Arabidopsis thaliana. // Structure-function study of the CASP1 protein involved in the formation of Casparian strips in the roots of Arabido

La bande de Caspary est une caractéristique structurale présente de manière constante dans les racines des fougères et des angiospermes depuis environ 400 millions d'années. Cette structure hydrophobe, riche en lignine, constitue une barrière de diffusion essentielle régulant la sélectivité des ions absorbés par la plante à partir du sol. Les protéines membranaires de la bande de Caspary (CASPs) jouent un rôle central dans la formation de cette structure en scellant les espaces extracellulaires entre les cellules endodermiques. Ces protéines appartiennent à une branche spécifique des plantes au sein de la superfamille MARVEL, une famille très divergente sur le plan des séquences, présente chez les animaux, les champignons, les oomycètes et les algues brunes, suggérant qu'il s'agit d'une innovation ancienne des cellules eucaryotes. Cependant, les propriétés biochimiques de ces protéines restent mal comprises. Des analyses ionomiques et comparatives récentes suggèrent un lien potentiel entre les protéines CASP et l'homéostasie des métaux chez la plante modèle Arabidopsis. Ce projet vise à caractériser CASP1 d'Arabidopsis au niveau biochimique, structural et fonctionnel en conditions de stress métallique. Ce projet de thèse a le potentiel de révéler des connaissances fondamentales sur la fonction des protéines CASP, avec des implications majeures pour une meilleure compréhension de la nutrition végétale et de la réponse des plantes au stress métallique.
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The Casparian strip–bearing endodermis is a feature that has been invariably present in the roots of ferns and angiosperms for about 400 million years. This hydrophobic structure rich in lignin acts as a critical diffusion barrier regulating the selectivity of ions absorbed by the plant from the soil. Casparian strip membrane proteins (CASPs) play a pivotal role in the formation of Casparian strips by sealing the extracellular spaces between endodermal cells. These proteins belong to a plant-specific branch of the MARVEL superfamily, a highly sequence divergent family found in animals, fungi, oomycetes, brown algae, indicating that they are an ancient innovation of eukaryotic cells. However, the biochemical properties of these proteins remain poorly understood. Recent ionomic profiling and comparative analyses suggest a potential link between CASP proteins and metal homeostasis in the plant model Arabidopsis. The project aims to characterize CASP1 from Arabidopsis at the biochemical, structural, and functional level under metal stress conditions. This PhD project has the potential to uncover fundamental insights into the function of CASP proteins with broad implications for a better understanding of plant nutrition and response to metal stress.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour contrat doctoral

Université Grenoble Alpes

218 CSV- Chimie et Sciences du Vivant

Formation généraliste en biochimie, biologie structurale. Des connaissances/compétences en physiologie, biologie cellulaire et biologie moléculaire seront appréciées. Pratique obligatoire d'au moins une de ces disciplines lors d'un stage en laboratoire (hors travaux pratiques liés à la formation). Un intérêt marqué pour la biologie végétale est souhaité.
A general background in biochemistry and structural biology is required. Knowledge and skills in physiology, cell biology, and molecular biology will be appreciated. Hands-on experience in at least one of these disciplines through a laboratory internship (excluding practical coursework) is mandatory.