Les modifications du paysage de la chromatine et la formation des fleurs
Le contexte de la chromatine (ou le regroupement de l'ADN autour des protéines histones) régule la lecture du matériel génétique et est par conséquent une source de contrôle de l'expression des gènes. S'intéressant à la régulation de la formation des fleurs, des chercheurs du projet CHROMACT (Chromatin dynamics for gene activation in the developing flower), financé par l'UE, ont étudié un acteur en particulier: ULTRAPETALA1 (ULT1). On pense que l'activateur transcriptionnel ULT1 est impliqué dans plusieurs étapes de l'activation induite par la chromatine des gènes qui contrôlent la formation des fleurs. En particulier, il contrôle le contexte des marques d'histone lorsque les histones sont modifiées pour diriger ou supprimer la transcription. Pour avoir une vue d'ensemble de la fonction d'ULT1 dans le développement des fleurs, les chercheurs du projet CHROMACT ont effectué une analyse quantitative de la fréquence des marques d'histone au niveau de l'ensemble du génome. Pour cela, ils ont développé un protocole pour générer des lectures de haute qualité des séquences des régions marquées, ainsi qu'un mécanisme d'analyse pour l'ensemble de données de résultats. Les résultats montrent qu'ULT1 antagonise la fonction du groupe Polycomb (PcG) au niveau de l'ensemble du génome, pour permettre la formation adéquate des fleurs lorsque c'est le moment. Les protéines PcG inhibent la floraison, par exemple en hiver lorsque la fructification ne serait pas possible à cause du manque d'eau et de lumière du soleil. Les chercheurs ont également étudié le mode de ciblage d'ULT1 sur la chromatine et ils ont trouvé un ensemble de gènes cibles directes liés le long d'un profil de marque d'histone active. Par ailleurs, l'analyse du motif de séquence de liaison ADN d'un facteur de transcription qui interagit avec ULT1 a permis d'obtenir des données pour des études ultérieures. Des travaux supplémentaires en collaboration avec d'autres laboratoires (Wellmer group, Dublin; Kaufmann group, Potsdam; Carles group, Grenoble) permettront d'étudier la dynamique globale des paysages de chromatine dans l'Arabidopsis. Un premier ensemble d'analyses a révélé que des modifications quantitatives des marques d'histone sont largement corrélées aux modifications attendues dans l'expression des gènes associés aux premiers évènements dans la formation des fleurs. Les résultats de la recherche ont été soumis pour publication. Ils constituent une base de connaissances solide pour d'autres recherches sur la fonction des régulateurs transcriptionnels (liaison, effet sur les marques d'histone) en lien avec la dynamique de la chromatine. ULT1 est présent dans des cultures importantes d'un point de vue économique telles que la tomate, le maïs et le blé. L'étude de la fonction de cette protéine dans les interrupteurs de gènes pourrait avoir des applications dans le domaine de la sélection des plantes et de la manipulation des cultures pour augmenter les rendements.
Mots‑clés
Chromatine, formation des fleurs, culture, ULTRAPETALA1, histone, groupe Polycomb
