Université d'Orléans

Eric LAINE

Professeur 66ème section (Physiologie). En poste à l'Université d'Orléans depuis 2003.

 

Activités de recherche et résultats marquants

Notre thématique de recherche est partie des lignanes du lin et s'étend maintenant aussi aux lignanes de lins sauvages. Nous effectuons principalement des travaux de biologie moléculaire afin d'élucider les mécanismes de régulation de la synthèse des lignanes du lin, cela donnant des éléments de réponse concernant leur rôle. Nous nous focalisons en ce moment sur la régulation des gènes clés de cette synthèse, ceux codant pour l'enzyme PLR.

Nous initions aussi des collaborations (dans les domaines de la bactériologie et de l'entomologie par exemple) afin d'étudier leurs activités biologiques autres que celles déjà connues sur les mammifères. Nous collaborons avec une équipe de la Faculté de Pharmacie d'Amiens (Dr Mesnard) pour les aspects plus analytiques et métaboliques.

A ce volet fondamental nous avons pu associer un volet appliqué, sur l'extraction et les usages des lignanes du lin, en particulier dans le domaine de la cosmétique et des alicaments. En effet la région de Chartres est connue pour son agriculture, mais elle est également le centre de la "Cosmetic Valley" qui regroupe la plupart des acteurs de l'industrie de la cosmétique. Nous collaborons en particulier avec Adonis, une entreprise de production et de formulation cosmétique. Le projet "conservateurs naturels", déposé dans le cadre du Pôle de Compétitivité "Sciences de la Beauté et du Bien –Etre" a été accepté puis lancé en septembre 2008, il vient de se terminer. D'autres projets sont déposés.

Parallèlement nous portons un intérêt à des lignanes présents chez des espèces sauvages apparentées au lin cultivé (comme le lin jaune, Linum flavum) car ils pourraient constituer une source alternative de podophyllotoxine, extraite d'une plante en voie de raréfaction (Podophyllum), pour la confection de médicaments cytotoxiques utilisés en thérapie anticancéreuse. Le projet "Recherche de source alternative de Lignanes antimitotiques (Podophyllotoxine et analogues)" en réponse à l'appel d'offres recherche 2007 de la Ligue Contre le Cancer a été accepté puis a été renouvelé (étendu au Juniperus) jusqu'à ce jour.

 

Parmi les principaux résultats obtenus ces dernières années nous avons des résultats de deux ordres

- certains sont des avancées techniques car nous avons dû mettre au point des protocoles pour faire aboutir nos recherches (amélioration de l'extraction de protéines nucléaires) ou pour rester en conformité avec la réglementation sur les OGM comme l'utilisation de système de sélection sans antibiotique (Lamblin et al. 2007) ou encore pour améliorer l'extraction des lignanes du lin par micro-ondes (Beejmohum et al. 2007) ou en utilisant de la cellulase (Renouard et al. 2010, 2011, 2012a).

- d'autres sont des étapes qui nous font avancer dans la compréhension du rôle des lignanes et la régulation de leur synthèse : effet de l'élicitation avec des extraits de pathogènes (Hano et al, 2006a), évènements de la mort cellulaire dans ces circonstances (Hano et al. 2008), synthèse des lignanes dans les suspensions cellulaires (Beejmohum et al. 2007; Attoumbre et al. 2006), régulation conférée par le promoteur de LuPLR (Hano et al. 2006b, Renouard et al. 2012b)).

Enfin nous venons de générer, par transgénèse de type ARN interférence, des plantes de lin aux graines quasiment dépourvues d'ARN de PLR et aussi de sécoisolaricirésinol, qui vont nous permettre des comparaisons à même d'élucider le rôle des lignanes des téguments de la graine du lin (par exemple pour le comportement par rapport aux pathogènes, aux insectes susceptibles de consommer les graines etc …).

En ce qui concerne les plantes à podophyllotoxine nous commençons à obtenir des résultats : clonage de séquences de gènes impliqués dans la synthèse de lignanes chez L. flavum, découverte de fortes teneurs en podophyllotoxine dans Juniperus et Callitris, des conifères.

Nous avons publié par ailleurs des synthèses destinées à mieux faire connaitre les lignanes et leur effets biologiques (Lainé et al. 2007 et 2009; Lamblin et al. 2008).

Nous faisons partie du FFRN (French Flax Research Network), initié en 2010 et qui regroupe toutes les équipes françaises travaillant sur le lin.

 

Projets

Nous envisageons de continuer de progresser dans la compréhension du rôle tenu par le sécoisolaricirésinol dans la plante de lin en utilisant les moyens et l'expérience en biologie moléculaire et en biochimie dont nous disposons. Nous avons déjà pu, grâce aux séquences codantes et promotrices du gène LuPLR du lin correspondant à une pinoresinol-lariciresinol réductase (PLR), réaliser des transgénèses promoteur-reporter afin de mieux connaitre la régulation spatiotemporelle de l'expression de ce gène (publié : Hano et al. 2006b) ainsi que la régulation par l'acide abscissique (résultats probants obtenus, en cours de rédaction).

Nous allons réaliser le même type d'étude avec le deuxième gène du lin, LuPLR2, afin d'en comparer le fonctionnement avec celui de LuPLR1. En effet il existe deux isoformes de cette enzyme et plusieurs hypothèses quand aux spécificités de leur rôle : il peut s'agir d'une spécificité d'étape car deux étapes successives de réduction sont catalysées par les PLR (conversion du pinorésinol en laricirésinol puis de ce dernier en sécoisolaricirésinol), il pourrait aussi y avoir une spécificité de type énantiomérique car même si l'une des formes de sécoisolaricirésinol est très prédominante dans la graine il n'est pas exclu que qu'une des PLR soit dédiée à la synthèse de la deuxième, enfin il peut s'agir seulement d'une différence de contrôle de l'expression, l'enzyme elle-même ne présentant pas alors de spécificité d'action. Nous allons également poursuivre l'étude de la régulation des gènes PLR chez le lin par la recherche des facteurs de transcription impliqués dans celle-ci, en commençant par ceux qui interagissent avec les boites ABRE trouvées dans les promoteur, en effet l'action de l'ABA, démontrée par nos travaux les plus récent permet de penser que ces boites putatives sont effectivement fonctionnelles. Dans le même temps nous allons faire produire in vitro les protéines enzymatiques correspondant aux gènes PLR et à certains facteurs de transcription candidats, ceci afin d'étudier les spécificités d'activités enzymatiques des premières et les interactions avec l'ADN des deuxièmes.

 

Activités d'enseignement et d'administration

Je suis responsable de l'équipe de Chartres "Lignanes de Linacées", appartenant à l'Unité de recherche "Laboratoire des Ligneux et des Grandes Cultures". J'ai été amené à prendre également de nombreuses autres responsabilités à Chartres, dont celle de la Licence Professionnelle Valorisation des Ressources Végétales et surtout la Direction de l'Antenne Universitaire.

En dehors des actions de communication inhérentes à la responsabilité de l'Antenne Universitaire je participe à la vulgarisation des sciences en faisant des expositions et animations (Café des Sciences, débats) lors des fêtes des sciences ou des conférences (par exemple sur les OGM végétaux ou sur la Domestication des Végétaux, ou à l'occasion de l'assemblée annuelle de la Ligue contre le Cancer). Je participe également à des journées thématiques ("Agrodynamic", Valbiom, Bioproduits, Lin etc …), qui sont des occasions de faire connaître nos travaux et nos formations.

 

Production scientifique récente (lignanes)

 

Articles dans des revues Internationales avec comité de lecture

 

12) RENOUARD S, CORBIN C, LOPEZ T, MONTGUILLON J, GUTIERREZ L, LAMBLIN F, LAINE E, HANO C (2012) Abscisic acid regulates pinoresinol–lariciresinol reductase gene expression and secoisolariciresinol accumulation in developing flax (Linum usitatissimum L.) seeds. 235 (1): 85-98 (IF = 3.098)

 

11) RENOUARD S., CORBIN C., LOPEZ T, LAMBLIN F, LAINE E, HANO C (2012) Isolation of nuclear proteins from flax (Linum usitatissimum L.) seed coats for gene expression regulation studies. 2012,5:15

 

10) RENOUARD S, LOPEZ T, HENDRAWATI O, DUPRE P, DOUSSOT J, FALGUIERES A, FERROUD C, HAGEGE D, LAMBLIN F, LAINE E, HANO C (2011) Podophyllotoxin and Deoxypodophyllotoxin in Juniperus bermudiana and 12 Other Juniperus Species: Optimization of Extraction, Method Validation, and Quantification. Journal of Agricultural and Food Chemistry 59: 8101-8107 (IF = 2.816)

 

9) RENOUARD S, HANO C, CORBIN C, FLINIAUX O, LOPEZ T, MONTGUILLON J, BARAKZOY E, MESNARD F, LAMBLIN F, LAINE E (2010)Cellulase-assisted release of secoisolariciresinol from extracts of flax (Linum usitatissimum) hulls and whole seeds. Food Chemistry 122: 679–687 (IF=3.5)

 

8) Hano C, Addi M, Fliniaux O, Bensaddek L, Duverger E, Mesnard F, Lamblin F, LainE E (2008) Molecular characterization of cell death induced by a compatible interaction between Fusarium oxysporum f. sp. linii and flax (Linum usitatissimum) cells. Plant Physiology and Biochemistry 46: 590-600

 

7) Lamblin F, Hano C, Fliniaux O, Mesnard F, Fliniaux MA, Lainé E (2008) Intérêt des lignanes dans la prévention et le traitement de cancers. Médecine/Sciences (Paris) 24: 511-519

 

6) LAMBLIN F, AIME A, HANO C, ROUSSY I, DOMON J-M, VAN DROOGENBROECK B, LAINE E (2007) The use of the phosphomannose isomerase gene as alternative selectable marker for Agrobacterium-mediated transformation of flax (Linum usitatissimum). Plant Cell Reports 26: 765-772

 

5) BEEJMOHUN V, FLINIAUX O, HANO C, PILARD S, GRAND E, LESUR D, CAILLEU D, LAMBLIN F, LAINE E, KOVENSKY S, FLINAUX MA, MESNARD F (2007) Coniferin dimerisation in lignan biosynthesis in flax cells. PSE50 special issue Phytochemistry 68: 2744-2752

 

4) LAINE E, HANO C, LAMBLIN F (2007) Les lignanes phytooestrogènes du lin sont-ils des bienfaiteurs méconnus ? Phytothérapie 5: 121-128

 

3) Hano C, Martin I, Fliniaux O, Legrand B, Gutierrez L, Arroo RRJ, Mesnard F, Lamblin F, LainE E (2006) Pinoresinol-Lariciresinol Reductase gene expression and secoisolariciresinol diglucoside accumulation in developing flax (Linum usitatissimum) seeds. Planta224(6): 1291-1301

 

2) Hano C, Addi M, Bensaddek L, Cronier D, Baltora-Rosset S, Doussot J, Maury S, Mesnard F, Chabbert B, Hawkins S, LainE E,Lamblin F (2006) Differential accumulation of monolignol-derived compounds in elicited flax (Linum usitatissimum) cell suspension cultures. Planta 223(5): 975-989

 

1) Attoumbre J, Hano C, Mesnard F, Lamblin F, Bensaddek L, Raynaud- Le Grandic S, LainE E, Baltora-Rosset S, Fliniaux MA (2006) Identification by NMR and accumulation of a neolignan, the dehydrodiconiferyl alcohol-4-b-D-glucoside, in Linum usitatissimum cell cultures. Comptes Rendus Chimie 9 (3-4): 420-425

 

Ouvrages scientifiques (ou chapitres)

 

LAINE E, HANO C, LAMBLIN F (2009) Lignans (Chapter 31 Phytoestrogens). In: Knasmüller S, DeMarini DM, Johnson IT, Gerhäuser C (eds) Chemoprevention of cancer and DNA damage by dietary factors. Wiley-VCH Editions, pp 555-577