Barrières intra et interspécifiques à la reproduction sexuée chez les Angiospermes. Aspects génétiques et moléculaires de l’auto-incompatibilité gamétophytique chez Solanum chacoense. Vitroculture des végétaux.

Comprendre comment les organismes façonnent leur corps est une question clé en biologie. Dans notre laboratoire, nous sommes intéressés par le développement des plantes au niveau moléculaire, cellulaire et tissulaire. L’expertise du laboratoire sur l’analyse quantitative de croissance est appliquée pour comprendre comment les formes biologiques sont générées au cours du développement des organes végétaux. L’objectif est de disséquer comment l’action des gènes, la croissance et les processus de différenciation interagissent dans les tissus pour produire des formes biologiques divergentes. Sur le plan fondamental, notre objectif est d’intégrer ces différents aspects du développement des plantes dans un modèle complet de l’organogenèse afin de fournir le raisonnement essentiel pour comprendre la morphogenèse chez les végétaux.

Une grande partie de la nourriture et de l'énergie du monde est produite par des plantes, il est donc important de comprendre comment les plantes poussent et réagissent à leur environnement. Les cellules déplacent des cargaisons moléculaires comme les protéines dans de petits compartiments appelés vésicules. Le mouvement des vésicules à travers la cellule est appelé trafic vésiculaire. Le trafic vésiculaire des plantes est plus complexe que chez les animaux, et notre compréhension de son organisation pour soutenir la fonction et la croissance des cellules est limitée. Le groupe Larson vise à comprendre comment les schémas de trafic vésiculaire chez les plantes sont coordonnés en visualisant et en mesurant les changements dans les voies de trafic lorsque différentes parties du système de livraison des vésicules sont perturbées ou en réponse à des stimuli externes. Décrire comment différentes voies cellulaires s'influencent mutuellement permettra de construire une image plus holistique et complète de la façon dont l'ensemble du système endomembranaire fonctionne ensemble pour soutenir la croissance des plantes et leur adaptation aux changements de l'environnement.

Biologie moléculaire de la reproduction chez les végétaux. Implication de protéines kinases lors du développement du fruit et de la graine.

Notre laboratoire travaille avec le dinoflagellé Gonyaulax polyedra, un protiste unicellulaire marin. Une horloge biologique circadienne chez Gonyaulax lui permet de se spécialiser pour la photosynthèse pendant le jour et la bioluminescence pendant la nuit. Nous cherchons à expliquer les bases moléculaires de ces rythmes circadiens au niveau de la biochimie et de la régulation de l’expression génique. Nous sommes également intéressé à comprendre la contrôle circadien du cycle cellulaire chez cette espèce.

Nos principaux intérêts de recherche concernent la façon dont le métabolisme primaire des plantes est régulé. Les végétaux modifient leur métabolisme primaire dans des stratégies d’adaptation aux stress environnementaux. Nous nous intéressons donc au fonctionnement de la voie glycolytique en condition normale et en condition de stress ou de carence nutritionnelle. Nous cherchons à caractériser le rôle individuel de plusieurs enzymes clés du métabolisme primaire dans ces processus. Nous utilisons des tissus non photosynthétiques (racines, cultures cellulaires) comme principal modèle d’étude. Notre laboratoire utilise différentes approches comme la purification et la caractérisation des propriétés cinétiques des enzymes, la génération et l’étude de plantes transgéniques, la quantification de métabolites à grande échelle, l’étude de l’expression des protéines et des gènes, ainsi que l’utilisation de traceurs métaboliques in vivo et la quantification de métabolites végétaux. Nous étudions aussi la régulation des enzymes du métabolisme primaire par des mécanismes de phosphorylation et par l’intermédiaire d’interactions protéine-protéine.