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Biosynthetic studies of nudicaulins in laser-microdissected petal cell of Papaver nudicaule by the use of NMR spectroscopy and hyphenated technique LC-NMR

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La couleur du pavot d'Islande est unique

Les couleurs florales proviennent généralement de pigments comme les flavonoïdes, les caroténoïdes ou les bétalaïnes. Mais la couleur des fleurs jaunes du pavot d'Islande provient exclusivement d'un groupe de pigments appelés nudicaulines.

Santé

Le terme nudicauline se réfère à un groupe de composés alcaloïdes trouvés dans les pétales de la fleur de Papaver nudicaule (le pavot d'Islande). Une analyse approfondie de cette plante et de ses organes au cours des différents stades de développement a révélé que les pigments de nudicauline n'étaient localisés qu'au niveau des pétales de la fleur. Grâce à l'élucidation de la structure chimique des nudicaulines, d'autres structures moléculaires uniques ont pu être identifiées, ce qui représente une percée importante en biologie végétale et en biochimie. Le projet Biosyn-Nudicaul souhaitait déterminer la composition et la distribution des nudicaulines dans le pavot, étudier leurs fonctions physiologiques et écologiques et enfin explorer leur potentiel thérapeutique. Pour atteindre ces objectifs, les scientifiques ont effectué des études sur la biosynthèse de ces pigments, soit par injection de précurseurs marqués dans le matériel végétal afin d'en identifier les isotopomères résultants, soit par une technique d'illumination non invasive générant la production d'isotopologues. La comparaison du profil métabolique des fleurs blanches et jaunes du pavot d'Islande a montré que la seule différence métabolique observable était celle de l'absence de nudicaulines dans les fleurs blanches. D'autres résultats montrent que la voie métabolique responsable de la biosynthèse des nudicaulines est inactive dans les pétales blancs car les gènes correspondants n'y sont pas exprimés et que les enzymes de cette biosynthèse y sont donc absentes. Le fait que les pigments de nudicaulines soient uniquement situés dans les pétales leur confère un rôle potentiel majeur au niveau de la pollinisation. L'exemple des nudicaulines est unique et les travaux effectués dans le cadre de ce projet représentent une grande avancée en biologie végétale et en biochimie car ils révèlent une nouvelle voie de synthèse biologique.

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