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Nathalie VERBRUGGEN


coordonnées


Faculté des Sciences
Nathalie VERBRUGGEN
tel 02 650 21 28, fax 02 650 54 21, nverbru@ulb.ac.be
Campus de la Plaine
CP242, boulevard du Triomphe, 1050 Bruxelles




unités de recherche


Laboratoire de Physiologie et de Génétique moléculaire des Plantes [Laboratory of Physiology and Molecular Genetics of Plants] (LPGMP)



projets


Identification des mécanismes de réponse et de tolérance des plantes aux éléments traces métalliques [Identification of Molecular Mechanisms Involved in Plant Tolerance to elements metallic tracks]
Notre recherche est centrée sur l'identification et la caractérisation des gènes responsables de la tolérance et de l'accumulation de cadmium. L'identification de ces gènes est basée sur l'étude de deux modèles végétaux hyperaccumulateurs de Cd, Noccaca caerulescens (anciennement appelée Thlaspi caerulescens) et Arabidopsis halleri, proches de l'espèce modèle en biologie moléculaire Arabidopsis thaliana, sur lesquelles plusieurs approches génétiques ont été développées au laboratoire et en collaboration. Plusieurs gènes sont en cours d'étude en particulier des transporteurs membranaires de métaux et des protéines impliquées dans la chélation. Plus récemment, un projet sur l'homéostasie du cuivre a été initié avec comme modèles les métallophytes des mines du Katanga. Les études de fonction comprennent la caractérisation de mutants (où l'expression des gènes candidats est modifiée par mutagénèse ou ingénierie génétique), la localisation des protéines identifiées, et dans certains cas, l'étude de leur affinité aux métaux. Cette recherche permet de développer des outils moléculaires qui aideront à comprendre et à réguler le flux et l'accumulation des métaux lourds dans les plantes. [Our research is centered on the identification and characterization of genes implicated in the tolerance and accumulation of cadmium. This identification is based on the study of two close relatives of Arabidopsis thaliana, the model species in plant molecular biology, (which are Thlaspi caerulescens and Arabidopsis halleri). Several genetic approaches have been designed in the laboratory or in collaboration. The study of genes encoding heavy metal transporter or heavy metal binding proteins is in progress. Functional studies include the study of mutant (where the expression of the candidate gene was silenced or enhanced by genetic engineering), tissular cellular localisation, and the study of affinity for heavy metals. This research wil provide tools to better understand and to modify tolerance and flux of metals through the plant.]

Nutrition des plantes en éléments minéraux majeurs [Nutrition of plants in major mineral elements]
Comprendre comment les plantes régulent l'absorption et le transport d'ions essentiels peut avoir des applications majeures pour l'environnementet la santé humaine. En modifiant ces facteurs, il est possible de développer des cultures qui grandissent sur sols pauvres en minéraux (diminution de l'apport d'engrais) et des produits de récolte à valeur nutritionnelle ajoutée (biofortification). Deux thèmes sont axés sur l'homéostasie du magnésium et l'impact de la disponibilité en azote sur le système racinaire dans A. thaliana. D'une part, le but recherché est de savoir comment les plantes acquièrent le Mg et régulent leur teneur interne. Des approches physiologiques et transcriptomiques globales ont permis d'identifier le transport des sucres et l'horloge circadienne comme des cibles précoces de la carence en Mg. D'autre part, les mécanismes qui gouvernent la plasticité du système racinaire en réponse aux nitrates sont étudiés (des teneurs faibles stimulent le développement des racines latérales, alors que des teneurs uniformes élevées ont un effet inhibiteur). Nous avons recours à des approches génétiques directes et à l'exploitation de la variabilité naturelle dans des populations d'Arabidopsis pour identifier des gènes qi régulent l'architecture racinaire. Pour ces deux lignes de recherche, un transfert des connaissances est envisagé vers les espèces agronomiques du genre Brassica (chou, colza, ...) [Understanding how plants regulate ion uptake and transport could have significant implications for plant nutrition and human health. For example, by modifying ion uptake and transport, it is possible to develop crops that grow efficiently on nutrient-poor soils, which will reduce the need for fertilizers, increase productivity and better nutritional value. The main research theme is centered on magnesium deficiency in two model plants: Arabidopsis thaliana and Beta vulgaris (sugar beet). The overall goal is to understand how these plants acquire, distribute and regulate their internal Mg level. In a physiological approach, mineral profile, photosynthetic activity and sugar transport are analyzed during Mg deficiency. In a molecular approach, transcriptome changes are identified in response to Mg deficiency. The transcriptional profiling allows the identification of genes involved in rapid responses to external Mg deprivation. In addition, we are identifying limiting steps in sucrose loading from source organs (his transport being often modified upon major elements deficiency). We are characterizing changes in sucrose transport activity by direct transport measurements in purified membrane vesicles, and changes in the expression of sucrose transporter genes, as well as protein abundance are examined. We also investigate the processes by which mineral nutrients, depending on their availability, can have positive and negative effects on the development and growth of roots. We make use of a forward genetic approach to identify Arabidopsis mutant plants that have lost their ability to respond to external mineral supply.]



prix


2011 : Elue membre de l'Académie Royale des sciences, des arts et des lettres de Belgique - classe des sciences

2005 : Prix Joseph Schepkens de l'Académie Royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique

2005 : Prix Joseph Schepkens de l'Académie Royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique.



disciplines et mots clés déclarés


Biologie moléculaire Génétique moléculaire Physiologie des plantes vasculaires

ADNc-AFLP allocation de la biomasse cadmium carence minérale ingéniérie génétique végétale ionomics métallothionéines métaux lourds photosynthèse photosynthetic gene expression phytoremédiation pompes à métaux lourds transport des assimilats