Mécanismes de détoxication du cadmium chez les eucaryotes
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ce métal. Compte tenu de son affinité pour les fonctions thiol, chez les plantes
comme chez les autres organismes, le cadmium peut provoquer des dommages
cellulaires en inactivant ou dénaturant des protéines par liaison aux groupements
thiol ou en déplaçant certains métaux (zinc, calcium...) de protéines utilisant
ce type de métaux essentiels. Bien que n’étant pas un métal de, transition, le
cadmium induit également la production d’espèces réactives de l’oxygène. Des
analyses récentes de transcriptomique et de protéomique ont permis de confirmer
que le cadmium provoquait un stress oxydant se traduisant par l’expression accrue
de protéines impliquées dans la lutte contre ce stress (Herbette et al., 2006, Sarry
et al., 2006). Ces études ont également montré que le cadmium provoquait une
induction de l’expression des gènes impliqués dans 1 assimilation du sou re et
dans la synthèse des acides aminés intervenant dans la synthèse du GS et es
PC. Si le stress est trop important (concentration trop élevée de cadmium dans le
sol), la plante ne parvient pas à contrecarrer l’effet toxique du métal. Le ca mium
peut alors provoquer des perturbations de nombreuses fonctions cellu ânes te es
que la photosynthèse, se traduisant, de manière phénotypique, par un arret e
croissance de la plante, une chlorose et la mort de la plante.
2.3.
Détoxication : chélation, compartimentation
et transport du cadmium
Lorsque le cadmium est en contact avec la plante, une partie du métal peut êt
localisée au sein de l’apoplaste par interaction ionique avec les ciaiges nega ives
présentes au niveau de la paroi pectocellulosique des racines. Lorsque ces si es
de fixation sont saturés, le cadmium qui pénètre à 1 intérieur e a ce u e
être immédiatement neutralisé par la cellule afin d empêcher son action oxiq
Les plantes ont mis en place un système de détoxication e lc$ce simi. .
celui de la levure S. pombe (cf. paragraphe 1.6). Il consiste a chelater le cadimu
(et autres métaux tels que Pb2+, Zn2+, Cu2+...) dans le cytoso pai es
former des complexes PC-Cd (Clemens, 2006). Les PC constituen un
santé essentielle de la tolérance au cadmium puisque des mu an s
t
affectés dans la synthèse des PC présentent un phénotype
lypeisen
plusieurs métaux lourds. Ces PC sont synthétisées enzymatiquemen , e
! du métal lourd, par la PC synthase à partir du GSH. La reaction de transpepùdation permet le transfert du dipeptide « Glu-Cys » sui une autre mo ec
’acide
« ou sur une chaîne de PC en cours d’élongation (Vatamamuk et a.,
•
s aminé terminal, la glycine, peut être remplacé dans certaines especesp
§ (riz), l’alanine (pois), glutamine (raifort) ou le glutamate (mais .
.
j conditions de stress par le cadmium, lorsque la quantité e g ycm
théti
1 tante dans la cellule, il a été montré qu’Æ thaliana était capable de *
a । ensemble de ces iosoformes (Ducruix et al., 2006, arry e a
= fois complexé aux PC, le cadmium est ensuite transfère dans la vacuole ouj est
I séquestré. De même que chez S. pombe, le transporteur tonoplast.que tmp .que
3 dans le transport et le devenir des complexes PC-C
emeure in
pourraient également être un ligand qui permet la ti ans oca ion
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ce métal. Compte tenu de son affinité pour les fonctions thiol, chez les plantes
comme chez les autres organismes, le cadmium peut provoquer des dommages
cellulaires en inactivant ou dénaturant des protéines par liaison aux groupements
thiol ou en déplaçant certains métaux (zinc, calcium...) de protéines utilisant
ce type de métaux essentiels. Bien que n’étant pas un métal de, transition, le
cadmium induit également la production d’espèces réactives de l’oxygène. Des
analyses récentes de transcriptomique et de protéomique ont permis de confirmer
que le cadmium provoquait un stress oxydant se traduisant par l’expression accrue
de protéines impliquées dans la lutte contre ce stress (Herbette et al., 2006, Sarry
et al., 2006). Ces études ont également montré que le cadmium provoquait une
induction de l’expression des gènes impliqués dans 1 assimilation du sou re et
dans la synthèse des acides aminés intervenant dans la synthèse du GS et es
PC. Si le stress est trop important (concentration trop élevée de cadmium dans le
sol), la plante ne parvient pas à contrecarrer l’effet toxique du métal. Le ca mium
peut alors provoquer des perturbations de nombreuses fonctions cellu ânes te es
que la photosynthèse, se traduisant, de manière phénotypique, par un arret e
croissance de la plante, une chlorose et la mort de la plante.
2.3.
Détoxication : chélation, compartimentation
et transport du cadmium
Lorsque le cadmium est en contact avec la plante, une partie du métal peut êt
localisée au sein de l’apoplaste par interaction ionique avec les ciaiges nega ives
présentes au niveau de la paroi pectocellulosique des racines. Lorsque ces si es
de fixation sont saturés, le cadmium qui pénètre à 1 intérieur e a ce u e
être immédiatement neutralisé par la cellule afin d empêcher son action oxiq
Les plantes ont mis en place un système de détoxication e lc$ce simi. .
celui de la levure S. pombe (cf. paragraphe 1.6). Il consiste a chelater le cadimu
(et autres métaux tels que Pb2+, Zn2+, Cu2+...) dans le cytoso pai es
former des complexes PC-Cd (Clemens, 2006). Les PC constituen un
santé essentielle de la tolérance au cadmium puisque des mu an s
t
affectés dans la synthèse des PC présentent un phénotype
lypeisen
plusieurs métaux lourds. Ces PC sont synthétisées enzymatiquemen , e
! du métal lourd, par la PC synthase à partir du GSH. La reaction de transpepùdation permet le transfert du dipeptide « Glu-Cys » sui une autre mo ec
’acide
« ou sur une chaîne de PC en cours d’élongation (Vatamamuk et a.,
•
s aminé terminal, la glycine, peut être remplacé dans certaines especesp
§ (riz), l’alanine (pois), glutamine (raifort) ou le glutamate (mais .
.
j conditions de stress par le cadmium, lorsque la quantité e g ycm
théti
1 tante dans la cellule, il a été montré qu’Æ thaliana était capable de *
a । ensemble de ces iosoformes (Ducruix et al., 2006, arry e a
= fois complexé aux PC, le cadmium est ensuite transfère dans la vacuole ouj est
I séquestré. De même que chez S. pombe, le transporteur tonoplast.que tmp .que
3 dans le transport et le devenir des complexes PC-C
emeure in
pourraient également être un ligand qui permet la ti ans oca ion