Un nouveau regard sur l'extinction génique des plantes
La modification post-traductionnelle des histones contribue au maintien des états de chromatine associés à un programme d'expression génique bien défini. Les gènes du groupe Polycomb (PcG), une famille de régulateurs épigénétiques joue un rôle essentiel dans la répression des gènes non nécessaires à l’identité particulière d‘une cellule. Malheureusement seules certaines protéines PcG ont pour l’instant été identifiées chez les végétaux. Le projet PLANTPCGSILENCING a permis de dévoiler les différents mécanismes de régulation des PcG chez les plantes ainsi que leurs fonctions biologiques. Les protéines PcG se retrouvent dans plusieurs familles de complexes multiprotéiques comme les complexes Polycomb de répression, PRC1 et PRC2. On en sait aujourd’hui beaucoup plus sur les complexes végétaux PRC2 que PRC1, mais il faut ajouter que les éléments PRC1 des plantes viennent à peine d'être découverts. Les données obtenues montrent que les deux complexes sont nécessaires pour une répression stable des gènes cibles, mais les chercheurs manquent encore de détails sur les mécanismes exacts du processus. Ils se sont surtout intéressés au rôle de PRC1 dans le processus de répression génique médiée par PcG tout au long du développement de la plante. Pour ce faire, ils ont plus particulièrement étudié les protéines AtBMI1 qui ont été proposées comme des composants PRC1 potentiels. Leurs travaux montrent que l'activité des protéines AtBMI1 est essentielle à l’établissement et au maintien de la répression des gènes de maturation des graines après la germination. Ce résultat est plutôt inattendu car le recrutement des complexes PcG sur des cibles spécifiques a longtemps été considéré comme un processus séquentiel chez l’animal et nous observons ici un mécanisme inverse, au moins pour la régulation des gènes de maturation des graines. L'analyse du transcriptome de différents mutants atbmi1 a permis aux chercheurs de montrer qu'en plus d'interrompre le programme de maturation des graines après germination, les AtBMI1 favorisaient le passage d'une phase développementale à la suivante. Ce phénomène se poursuit tout au long du développement de la plante et contrôle ainsi la prolifération cellulaire au cours de la croissance et du développement des organes. L’intégration de ces ensembles de données avec des points de données antérieurs suggère différents réseaux fonctionnels pour le complexe PRC1, dans lesquels les gènes sont régulés par AtBMI1 et/ou EMF1 (pour, Embryonic Flower 1) associés à la protéine LHP1 contenant un domaine chromatine et PRC2. Des protéines supplémentaires sont nécessaires pour réguler différents sous-ensembles de gènes. Révélant une différence importante entre les plantes et les animaux, les travaux de PLANTPCGSILENCING montrent ainsi que l’activité de PRC1 permet de recruter PRC2 pour la répression des gènes de maturation des graines. Ces travaux remettent donc en question l'utilisation du modèle animal de recrutement classique des complexes PcG comme modèle hiérarchique de ciblage des balises PcG dans la plante Arabidopsis.
Mots‑clés
Extinction génique, Arabidopsis, PcG, PLANTPCGSILENCING, PRC
