Revisiter la voie de sécrétion précoce dans les cellules végétales : identification d'un compartiment intermédiaire ER-Golgi (ERGIC) tubulo-vesicule dynamique qui mature en Golgi

Dans le modèle de sécrétion conventionnel, on considère que les différents cargos synthétisés dans le réticulum endoplasmique (RE) traversent l'appareil de Golgi et la station post-Golgi appelée réseau trans-Golgi (TGN) avant d'atteindre leur destination finale. L'appareil de Golgi est un empilement de plusieurs citernes. Dans les cellules animales, une seule unité de l’appareil de Golgi est présente sous la forme d'un ruban et le compartiment intermédiaire ER-Golgi (ERGIC) assure le transport entre l'ER et le Golgi. Dans les cellules végétales, il y a des centaines de mini appareil de Golgi qui interagissent à proximité du RE. On pensait donc jusqu'à présent que l'ERGIC n'existait pas dans les cellules végétales. Au cours de ma thèse de doctorat, j'ai utilisé une combinaison de suivi quantitatif des compartiments intracellulaires dans des cellules vivantes, de relargage inductible depuis le RE de cargos encodés génétiquement et de méthodes de microscopie à super-résolution pour questionner l'existence de l'ERGIC dans les cellules végétales. Mes résultats ont permis d'identifier un réseau tubulo-vésiculé à l'interface ER-Golgi qui interagit dynamiquement avec le RE ou le Golgi et qui se stabilise à proximité d’appareil de Golgi préexistants. Mes travaux ont également montré que les céramides sphingolipides jouent un rôle important à la fois dans la génération du réseau ERGIC à partir du RE et dans sa stabilisation au niveau du Golgi. Cette stabilisation crée une nouvelle pré-cisterna de l’appareil de Golgi qui deviendra une cisterna intégrée au Golgi. Ces résultats changent complètement notre vision de l'organisation du Golgi dans les cellules végétales et révèlent l'existence de l'ERGIC dans ce règne du vivant, une question qui était fortement débattue jusqu'à présent. De plus, cette thèse révise le transport classique par l’intermédiaire de vésicules et suggère qu'il existe un trafic ER-Golgi au travers d’un réseau de tubules. Pour donner suite à ces découvertes, j'ai entrepris d'autres recherches pour savoir si les transporteurs conventionnels de vésicules COP se trouvent dans ce réseau et quel est le rôle fonctionnel de l'ERGIC dans la physiologie des cellules végétales.