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« Résistance des graines d'Arabidopsis thaliana aux rayonnements UV monochromatiques et polychromatiques simulant la lumière solaire : préparation des expériences pour les missions spatiales EXPOSE menées à bord de la Station Spatiale Internationale »

Présentée par : Mme Andreja ZALAR Discipline : Biologie Laboratoire : PESSAC

Les rayonnements UV ont une grande influence sur les systèmes biologiques et constituent un des obstacles majeurs à la dispersion de la vie. Dans l’espace, le spectre solaire complet comprend les UVA, UVB, UVC et VUV. La vie sur Terre à ses débuts a probablement du faire face au rayonnement solaire nuisible VUV et UVC. Pour mieux comprendre la résistance de l’ADN aux UV, nous avons étudié ses propriétés d’absorption UV. En comparant le spectre d’absorption VUV-UV de divers écrans UV à celui de l’ADN, nous avons estimé leur capacité de protection. Les flavonoïdes apparaissent comme les meilleurs UV protecteurs. Ceci a été confirmé par des expériences in vivo qui démontrent la résistance extrême des graines d’Arabidopsis thaliana aux rayonnements monochromatique UVC254 et polychromatique solaire simulé UV200-400. Afin d’évaluer la résistance des graines au spectre solaire complet, nous avons préparé des échantillons pour les missions spatiales EXPOSE menées à l’extérieur de l’ISS.

Abstract :
UV radiation has a strong impact on all known biological systems and is considered an obstacle for dispersal of life. In space, the full solar spectrum comprises the UVA, UVB, UVC and VUV wavelengths. Present-day Earth is protected from VUV and UVC thanks to the stratospheric ozone layer. However, these highly energetic wavelengths probably reached the early Earth. To better understand the UV viability of DNA, we studied VUV-UV absorption properties of DNA. Comparing VUV-UV absorption spectra of various UV screens to that of DNA, we estimated their UV protection capacities. Flavonoids seemed the most efficient UV screening protectants. This was further confirmed in experiments in vivo using Arabidopsis thaliana seeds, which exhibit the extreme resistance to monochromatic UVC254 and simulated solar polychromatic UV200-400. To evaluate further the resistance of seeds to the full solar spectrum, we prepared the EXPOSE space experiments on the exterior of the ISS.
Informations complémentaires
Julia BUITINK, Directeur de Recherche, à l’INRA - UMR 1191 Physiologie Moléculaire des Semences- Angers - Rapporteur
Charles S COCKELL, Professeur des Universités, à l’Open University/ Planetary and Space Science Research Institute (PSSRI) - Milton Keynes (Grande-Bretagne) - Rapporteur
David TEPFER, Directeur de Recherche, à l’INRA - UR251 Unité de recherche Physicochimie et Ecotoxicologie des Sols d'Agrosystèmes Contaminés (PESSAC)- Versailles - Directeur de thèse
Françoise CORBINEAU, Professeur des Universités, à l’Université Pierre et Marie Curie - UR5 Physiologie Cellulaire et Moléculaire des Plantes - Paris - Examinateur
Sydney LEACH, Directeur de Recherche, à l’Observatoire de Paris-Meudon/Laboratoire d’Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA) - Meudon - Examinateur
Bernard MIGNOTTE, Professeur des Universités, à l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines/Laboratoire de Génétique et Biologie Cellulaire (LGBC) - Versailles - Examinateur
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