Les mécanismes de la régulation de l'homéostasie du nickel chez les plantes – Vers la construction d'un hyperaccumulateur synthétique. // The mechanisms of nickel homeostasis in plants – Toward the production of a synthetic nickel hyperaccumulator.

Malgré son rôle essentiel dans la physiologie végétale, les mécanismes moléculaires impliqués dans l'homéostasie du nickel sont encore mal compris. L'utilisation de la plante modèle Arabidopsis thaliana, qui est très sensible au nickel, n'a pas facilité jusqu'à présent l'analyse de ces mécanismes. Il est intéressant de noter que certaines espèces, telles que Noccaea caerulescens (famille des Brassicacées), sont capables d'accumuler et de tolérer des concentrations élevées de nickel dans leurs feuilles. Ces espèces hyperaccumulatrices de nickel offrent une opportunité originale pour identifier de nouveaux facteurs impliqués dans la régulation de l'homéostasie du nickel.
Ce projet de thèse vise à exploiter les connaissances génomiques récentes acquises sur N. caerulescens afin d'identifier de nouveaux gènes candidats impliqués dans la régulation de l'homéostasie du nickel. Le rôle des gènes candidats identifiés par des analyses de génomique comparative, de transcriptomique, de protéomique et de métabolomique sera étudié par des études fonctionnelles et cellulaires. De plus, des approches transgéniques seront développées chez N. caerulescens et A. thaliana afin de fournir des preuves génétiques confirmant le rôle de ces gènes dans l'accumulation et la tolérance au nickel.
Ces résultats apporteront de nouvelles connaissances fondamentales sur la régulation de l'homéostasie du nickel chez les plantes et sur l'évolution de l'hyperaccumulation de nickel chez N. caerulescens. L'identification des gènes clés impliqués dans ce processus est essentielle pour développer des phytotechnologies permettant d'extraire et de recycler le nickel des sols contaminés.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Despite its essential role in plant physiology, the molecular mechanisms involved in nickel homeostasis are poorly understood. Using the model plant Arabidopsis thaliana, which is highly sensitive to nickel, has not facilitated so far the analysis of this pathway. Interestingly, some species, such as the Brassicaceae species Noccaea caerulescens, can accumulate and tolerate high levels of nickel in their leaves. These nickel hyperaccumulator species represent an interesting opportunity to identify new factors involved in nickel homeostasis regulation.
This PhD project aims to leverage recent genomic knowledge of N. caerulescens to identify novel candidate genes involved in nickel homeostasis regulation. The role of candidate genes identified by comparative genomics, transcriptomic, proteomic and metabolomic analysis will be analyzed by functional and cellular studies. Additionally, transgenic approaches will be developed in N. caerulescens and A. thaliana to provide genetic evidence to confirm the role of these genes in nickel accumulation and tolerance.
These results will provide new fundamental knowledge about the regulation of nickel homeostasis in plants and the evolution of nickel hyperaccumulation in N. caerulescens. Identifying the key genes involved in this process is essential for developing phytotechnologies to extract and recycle nickel from contaminated soils.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/2026

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

Concours pour un contrat doctoral

Université de Toulouse

458 SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries

Nous recherchons un candidat titulaire d'un Master 2 ou d'un diplôme équivalent, fortement motivé par l'étude des mécanismes d'adaptation des plantes aux métaux. Des compétences en biologie moléculaire, en biochimie des protéines, en biologie végétale et en évolution seront particulièrement appréciées.
We are looking for a candidate with a Master 2 degree or equivalent who is highly motivated by the study of the mechanisms of plant adaptation to metals. Skills in molecular biology, protein biochemistry, plant biology and evolution will be particularly appreciated.