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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Modifications des histones et leur rôle dans le développement d'Arabidopsis

XU, Lin (2008) Modifications des histones et leur rôle dans le développement d'Arabidopsis. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Chez Arabidopsis, la transition développementale de la phase végétative vers la phase de reproduction est génétiquement contrôlée par différentes voies. La voie autonome et la voie de vernalisation convergent au niveau de la régulation de l’expression de FLOWERING LOCUS C (FLC). L’activation et la répression d’expression du FLC est sousmise au contrôle épigénétique. La première partie de ma thèse porte sur une étude des mutants de perte de fonction du SDG8 et du SDG26 qui code des protéines à domaine SET montrant une forte homologie. Une perte de fonction du SDG8, mutants sdg8-1 ou sdg8-2, cause une floraison précoce, qui est en corrélation avec une diminution au niveau d’expression du FLC et ses homologues. Par Western blot et ChIP, j’ai montré que chez ces plantes mutantes, les niveaux de diet tri-méthylation de H3K36 ont été grandement réduits, alors que le niveau de mono-méthylation de H3K36 a été augmenté. Ainsi, j’ai pu établir que la di- et tri-méthylation mais pas la mono-méthylation de H3K36 est associée à l’activation de transcription du FLC et ses homologues. Contrairement à sdg8-1 et sdg8-2, les mutants sdg26-1 et sdg26-2 montrent un phénotype de floraison tardive et une augmentation d’expression du FLC. Cependant, le mécanisme moléculaire de cette activation d’expression du FLC reste actuellement inconnu. Chez la levure, mono-ubiquitylation de l’histone H2B précède H3K4- et H3K36-methylation au cours de l’initiation et l’élongation de transcription. La deuxième partie de ma thèse porte sur la caractérisation moléculaire et fonctionnelle de AtUBC1 et AtUBC2 codant des homologues de Rad6, une enzyme E2 responsable de la mono-ubiquitylation de H2B chez la levure. Bien que les mutants simples Atubc1-1 et Atubc2-1 ont un phénotype normal, le mutant double Atubc1-1Atubc2-1 montre un phénotype de floraison avancée. Nos études montrent que comme chez sdg8-2, l’expression du FLC est réduite chez les plantes Atubc1-1Atubc2-1. Par Western blot, nous avons montré que la mono-ubiquitination de H2B est fortement réduite chez les plantes Atubc1-1Atubc2-1. L’ensemble de ces résultats suggère que H2B mono-ubiquitination et H3K36-methylation forment une voie moléculaire de régulation de la transcription du FLC, jouant un rôle primordiale dans la floraison. La dernière partie de ma thèse porte sur la caractérisation de deux nouveaux gènes LOC1 et LOC2 codant des protéines à domaine RING, potentiellement impliquées dans l’ubiquitination d’histones. J’ai montré que le double mutant loc1-1loc2-1 a un phénotype de formation ectopique des méristèmes. Des analyses moléculaires ont révélé que la répression des gènes de la classe I KNOX, comme STM, KNAT1/BP, KNAT2 et KNAT6, est relâchée chez le mutant loc1-1loc2-1. L’interaction physique et génétique a été détectée entre LOC1/LOC2 et CLF ou LHP1, suggérant une voie de Polycomb silencing dans la répression des gènes KNOX pour confiner le méristème du tige.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences du vivant. Biologie cellulaire et moléculaire végétale
Mots-clés libres:arabidopsis ; epigenetics ; histone methylation ; histone ubiquitination ; flowering ; SAM development
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 580 Plantes. Botanique > 581 Sujets particuliers de la biologie végétale > 581.3 Génétique et évolution
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 580 Plantes. Botanique > 581 Sujets particuliers de la biologie végétale > 581.3 Génétique et évolution

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-34 Autres
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-16 Sciences de la vie et de la santé, psychologie
Code ID:1536
Déposé le :19 Décembre 2008

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