Etude du stress oxydant généré par les flashs de lumière UV-C chez les plantes. Recherche de molécules-clés impliquées dans leur effet de « priming » et mise au point de techniques d'extraction et de formulation en vue de leur application. // Study of oxi

Chez les plantes, les flashs de lumière UV-C sont à l'origine d'un puissant effet de priming des mécanismes de tolérance aux stress abiotiques et de défense contre les maladies.
Nos mesures de même que la littérature indiquent que les flashs de lumière UV-C sont à l'origine d'un stress oxydant dont on peut faire l'hypothèse qu'il joue un rôle déterminant en amont des voies de signalisation qui conduisent au priming. Ce stress oxydant n'a jamais été caractérisé ni quantitativement ni qualitativement.

Les objectifs du projet de thèse sont de :
1) Caractériser le stress oxydant généré par les flashs de lumière UV-C avec les outils de fluorescence de la chlorophylle (hypothèse d'un rôle majeur de l'absorption de la lumière UV-C par la machinerie photosynthétique), la Résonance Paramagnétique Electronique (RPE), les outils de chimie analytique etc.
2) Identifier, parmi les cibles des flashs de lumière UV-C, des molécules qui pourraient servir à la stimulation du priming. La possibilité d'en synthétiser des analogues est envisagée.
3) Mettre au point des méthodes d'extraction et de formulation non destructrices des molécules d'intérêt préalablement identifiées, et étudier leurs effets.

Outils pour la thèse :
1) Systèmes de mesure de la fluorescence de la chlorophylle ;
2) RPE couplée à la technique de piégeage de spin ;
3) Plateforme de métabolomique d'Avignon Université ;
4) Techniques et outils d'extraction et de préparation des formulations stables ;
5) Équipements pour la caractérisation des émulsions (DLS, granulomètre, HPLC)

Méthode :
La première phase de la thèse sera consacrée à un travail de caractérisation des effets des flashs de lumière UV-C sur différents marqueurs du stress oxydant chez Arabidopsis thaliana L. parmi lesquels sont envisagés des marqueurs physiologiques et biochimiques.
Des sondes de type nitrone seront utilisées pour le piégeage d'espèces radicalaires oxygénées et ou carbonées et leur détection par RPE. Des sondes de type nitroxyde/hydroxylamine pourront également être utilisées afin de suivre le statut redox du milieu étudié.
La deuxième phase de la thèse visera un approfondissement des principales hypothèses générées au cours de la première phase de la thèse. D'un point de vue pratique, la deuxième phase vise l'identification de molécules d'intérêt impliquées dans la mise en place du « priming » contre les stress, déclenché par les flashs de lumière UV-C et le stress oxydant qui lui est associé.
La troisième phase de la thèse visera à mettre au point des méthodes d'extraction et de formulation des molécules d'intérêt identifiées à l'issue des deux premières phases (marqueurs), et, si possible, à tester leurs effets.

Aptitudes attendues du candidat :
- Bonnes connaissances en chimie ou en biochimie ;
- Ouverture à la biologie végétale ;
- Capacités à développer des compétences sur différents outils ;
- Capacités rédactionnelles.
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In plants, UV-C light flashes have a powerful priming effect on abiotic stress tolerance and disease defense mechanisms.
Our measurements and the literature indicate that UV-C light flashes cause oxidative stress, which we hypothesize plays a decisive role upstream of the signalling pathways that lead to priming. This oxidative stress has never been characterized either quantitatively or qualitatively.

The aims of this thesis project are to:
1) Characterize the oxidative stress generated by UV-C light flashes using chlorophyll fluorescence tools (hypothesis of a major role for UV-C light absorption by the photosynthetic machinery), Electron paramagnetic Resonance (EPR), analytical chemistry tools, etc.
2) Identify, among the targets of UV-C light flashes, molecules that could be used to stimulate priming. The possibility of synthesizing analogues is being considered.
3) Develop non-destructive extraction and formulation methods for the previously identified molecules of interest, and study the efficiency and kinetics of their phytoprotective effects.

Tools:
1) Chlorophyll fluorescence measurement systems;
2) EPR coupled with spin trapping;
3) Avignon University metabolomics platform;
4) Techniques and tools for extraction and preparation of stable formulations;
5) Emulsion characterization equipment.

Method:
The first phase of the thesis will be devoted to characterizing the effects of UV-C light flashes on various markers of oxidative stress in Arabidopsis thaliana L., including physiological and biochemical markers.
Nitrone-type probes will be used to trap oxygenated and/or carbonated radical species and detect them by EPR. Nitroxide/hydroxylamine probes will also be used to monitor the redox status of the medium under study.
The second phase of the thesis will aim to further develop the main hypotheses generated during the first phase of the thesis. From a practical point of view, the second phase aims to identify molecules of interest involved in the stress priming triggered by UV-C light flashes and the associated oxidative stress.
The third phase of the thesis will aim to develop extraction and formulation methods for the molecules of interest identified at the end of the first two phases (markers), and, if possible, to test their effects.

Skills expected of the candidate:
- Good knowledge of chemistry or biochemistry;
- Openness to plant biology;
- Ability to develop skills in different tools;
- Ability to write.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrat doctoral

Avignon Université

536 Agrosciences et Sciences

- Bonnes connaissances en chimie ou en biochimie ; - Ouverture à la biologie végétale ; - Capacités à développer des compétences sur différents outils ; - Capacités rédactionnelles.
- Good knowledge of chemistry or biochemistry; - Openness to plant biology; - Ability to develop skills in different tools; - Ability to write.