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Ces travaux comportent deux objectifs majeurs: clarifier dans quelles réponses au stress abiotique les composés phénoliques, et plus particulièrement l'acide chlorogénique 5-CQA, sont impliqués dans les feuilles de café de C. arabica et développer un outil innovant pour étudier les mécanismes cellulaires par lesquels 5- CQA intervient lors de la réponse au stress. Pour atteindre le premier objectif, les plants de café ont été cultivés au champ ou dans des conditions contrôlées et la teneur en composés phénoliques des feuilles matures dans différentes conditions de stress a été analysée. Une première étude comparant les feuilles cultivées au champ ou en conditions contrôlées a montré que les feuilles du champ contenaient un plus grand nombre de composés phénoliques (17 vs 12 dans des conditions contrôlées) et que les flavonoïdes glycosylés sont quasi absents en culture contrôlée. Au champ, en Amérique, 35 génotypes d'Arabica comprenant des accessions sauvages éthiopiennes, des lignées pures américaines et leurs hybrides ont été cultivés en plein soleil ou à l'ombre sous 4 différents climats. Parmi les 17 composés phénoliques, le 5-CQA, le F-dihex, la mangiférine et la rutine pourraient prédire le degré d'adaptation au plein soleil ou à l'ombre. Deux d'entre eux, le 5-CQA et la mangiférine apparaissent comme des biomarqueurs génétiques, capables de différencier les accessions sauvages éthiopiennes des lignées pures américaines. Les travaux en conditions contrôlées ont montré que tous les principaux composés phénoliques, y compris le 5-CQA et le 3,5-diCQA sont impliqués dans la réponse à la variation de l'intensité lumineuse, à la privation d'azote, à l'élévation modérée du régime thermique (imitant les changements climatiques) ou au stress canicule. Cela suggère que le 5-CQA a un rôle central dans la réponse d'Arabica au stress en conditions contrôlées. Cependant, l'absence de flavonoïdes glycosylés, impliqués dans la réponse au stress en conditions naturelles, modifie peut-être le profil de réponse phénolique. Le deuxième objectif propose d'utiliser des nanoparticules pour faire entrer le 5-CQA dans le noyau des cellules de café. La première étape a consisté à obtenir des nanoparticules. Des nanoparticules de bleu de Prusse (PB-NP) de forme cubique de 70 nm de chaque côté ont été synthétisées et du 2-amino anthracène a été greffé sur leur structure pour les rendre observables à 504 nm au microscope confocal. En utilisant la culture de cals de plants de café, il a été montré qu'aucune des nanoparticules de PB-NPs n'était incapable de pénétrer dans les cellules par transport passif. En préparant des protoplastes de café, la pénétration de nanoparticules était observable, en commençant par l'invagination de la membrane du protoplaste. Parmi les différents traitements utilisés pour faciliter la pénétration, l'électroporation donne les meilleurs résultats, sans altérer la viabilité des protoplastes. Ces premiers résultats ouvrent la voie à l'utilisation des nanoparticules pour l'entrée de molécules ciblées dans les cellules végétales. L'enrichissement de nanoparticules en 5-CQA pour sa libération dans les protoplastes constituera la suite de ce travail et permettra de mieux comprendre le mode d'action du 5-CQA dans la réponse au stress. |
