ROLE DE LA SIGNALISATION CALCIUM DANS L'INTEGRATION DE SIGNAUX DE L'ENVIRONNEMENT ET SON IMPACT SUR L'IMMUNITE DES PLANTES. // ROLE OF CALCIUM SIGNALLING IN THE INTEGRATION OF ENVIRONMENTAL SIGNALS AND ITS IMPACT ON PLANT IMMUNITY

Ce projet de thèse vise à élucider les mécanismes de signalisation et de régulation permettant aux plantes de moduler leur croissance et adapter leur développement à des perturbations de leur environnement abiotique mais également aux attaques d'organismes pathogènes. La signalisation calcique constitue un mécanisme fondamental d'intégration des signaux environnementaux et endogènes, permettant aux cellules végétales d'adapter rapidement leur réponse à divers stimuli (Cheval et al., 2013 ; Aldon et al., 2018 ; Carpentier et al., 2022 ; Galaud et al., 2024). Une augmentation rapide de la concentration intracellulaire de calcium permet aux cellules végétales de déclencher des réponses immédiates à des variations de température, les attaques de pathogènes ou les signaux hormonaux. Cependant, la perception et la transduction de ces signaux calciques en réponses cellulaires adaptées restent mal comprises.
La calmoduline (CaM) est une protéine ubiquitaire et hautement conservée, jouant un rôle central dans la signalisation calcique au sein des cellules eucaryotes. En tant que senseur de calcium, la CaM décode les variations de concentration de cet ion, traduisant ces signaux en réponses cellulaires adaptées. Cette fonction universelle est complétée, chez les plantes, par un répertoire élargi de protéines apparentées, les protéines de type calmoduline (CMLs pour Calmodulin-Like)). Ces CMLs, tout en partageant des similitudes structurelles et fonctionnelles avec la CaM, présentent une diversité qui suggère des rôles spécialisés (Zhu et al., 2015). Ainsi, on suppose qu'elles participent au contrôle d'étapes de développement et de réponses aux stress environnementaux spécifiques au règne végétal. L'étude de ce réseau complexe de senseurs calciques est donc cruciale pour comprendre l'adaptabilité remarquable des plantes face à leur environnement. Ainsi, chez Arabidopsis thaliana, CML8 a été identifié comme un régulateur de la croissance (Lucchin et al., 2025) et de la défense contre des microorganismes pathogènes (Mazard et al., 2021). Néanmoins, les mécanismes précis par lesquels CML8 orchestre les réponses aux stress abiotiques et biotiques, qu'ils soient perçus indépendamment ou simultanément, demeurent largement inconnus. Ce projet de thèse s'attachera à combler cette lacune, en identifiant (i) les voies de signalisation aval impliquant CML8 et (ii) en précisant l'importance de ce type d'acteurs dans la physiologie d'une bryophyte (M. polymorpha).
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Faced with climate change and unpredictable environmental variations, plants must continuously adapt their physiological and immune responses. Calcium signaling plays a pivotal role in this adaptation, acting as a central integrator of both biotic and abiotic signals (Cheval et al., 2013; Aldon et al., 2018; Carpentier et al., 2022; Galaud et al., 2024). Transient increases in intracellular calcium concentration serve as early signals triggered by diverse stresses, including temperature fluctuations, mechanical stress, and pathogen infections. However, the mechanisms by which these calcium signals are perceived and transduced into appropriate cellular responses remain poorly understood.
Calmodulin-like proteins (CMLs) function as calcium sensors that modulate a broad range of plant physiological responses. In Arabidopsis thaliana, CML8 has been implicated in plant growth regulation (Lucchin et al., 2025) and defense against various pathogens (Zhu et al., 2021). Nevertheless, the precise mechanisms through which CML8 integrates the signaling of abiotic and biotic stresses, whether perceived independently or simultaneously, remain largely unknown. This thesis project will attempt to fill this gap by identifying (i) the downstream signalling pathways involving CML8 and (ii) the importance of this type of player in the physiology of a bryophyte (M. polymorpha).
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Début de la thèse : 01/10/2026
WEB : https://lrsv.cnrs.fr/equipes-de-recherche/signalisation-calcium/

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

Pour ce projet, le candidat doit posséder des compétences en physiologie des plantes, biologie moléculaire, biologie cellulaire, génétique et en biochimie.
For this project, the candidate must have expertise in plant physiology, molecular biology genetics and biochemistry.