Réguler les caractères des végétaux grâce à l'épigénétique
La régulation épigénétique des gènes confère la stabilité de l'expression des gènes tout au long de la division cellulaire, tout en autorisant des modifications de cette expression en réponse à des signaux provenant de l'environnement ou du développement. Même si les modifications de la régulation épigénétique des gènes sont une cause majeure de la variation des caractères, aucune stratégie rationnelle n'a été développée pour utiliser cette information à des fins d'amélioration génétique. Une initiative financée par l'UE, EpiTRAITS (Epigenetic regulation of economically important plant traits), a étudié la floraison, l'un des principaux caractères contrôlés par les mécanismes épigénétiques des végétaux. Pour combler le fossé entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée, le projet a formé des jeunes chercheurs pour exploiter les résultats des recherches épigénétiques sur la plante modèle Arabidopsis thalania et perfectionner les technologies utilisées pour l'amélioration génétique et le diagnostic moléculaire. Afin de renforcer leurs perspectives de carrière, de jeunes chercheurs ont bénéficié d'un large éventail de compétences et de connaissances et ont été intégrés à un important réseau professionnel européen. Ils ont également assisté à des cours et des ateliers, et effectué des stages chez les groupes de partenaires au sein du réseau. Ils ont ainsi pu pleinement profiter de l'expertise multidisciplinaire au sein d'EpiTRAITS et améliorer leur expertise et leur production scientifique. Les données scientifiques produites par EpiTRAITS ont fourni des informations sur la régulation des gènes au niveau de l'ADN, de la chromatine et de l'organisation nucléaire. Le projet a utilisé une approche multidisciplinaire allant de la biologie moléculaire à la biologie cellulaire, la génétique, la biochimie, la bioinformatique et la modélisation mathématique. Les résultats ont également mis en évidence la génération et l'utilisation de profils épigénomiques pour prévoir de nouvelles séquences régulatrices du maïs (Zea mays). En outre, des modèles d'expression des gènes intégrés à des modèles multicellulaires ont montré que les gènes pertinents étaient exprimés dans les zones correctes, et que seulement deux signaux de positionnement étaient nécessaires pour atteindre ce résultat. EpiTRAITS a diffusé ses résultats et connaissances par le biais de plusieurs activités de sensibilisation incluant quatre vidéos, écrites et réalisées par chercheurs boursiers. La vidéo «Quand dois-je fleurir?» est disponible sur YouTube en anglais, néerlandais, français, allemand, polonais et espagnol. Une meilleure connaissance de la régulation épigénétique des gènes des plantes contribuera à l'amélioration génétique et donc à la sécurité alimentaire.
Mots‑clés
Épigénétique, épigénomique, régulation des gènes, floraison, cultures, EpiTRAITS, Arabiodopsis thalian, Zea mays
