Régulation épigénétique des gènes chez les plantes, par Elongator, sous des éclairements variables
La transcription consiste à produire des molécules vitales, telles que des protéines ou de l'ARN, à partir des gènes. L'ARN polymérase II (ARNP) participe au processus de transcription pour initier l'expression d'un gène et convertir en ARN les informations contenues dans l'ADN. Le complexe Elongator s'associe avec l'ARNP pour modifier les histones, ce qui autorise le processus d'élongation durant la transcription. Les histones sont des protéines qui s'associent avec l'ADN dans le noyau de la cellule, contribuant à préserver la structure des chromosomes. Elongator est un régulateur positif de croissance des plantes, mais on a bien peu de renseignements sur les gènes qu'il cible et les protéines avec lesquelles il interagit. Le projet LIGHTER financé par l'UE a étudié le rôle et les interactions du complexe Elongator chez les plantes, pendant la transcription et en fonction d'éclairements variés. Les chercheurs ont utilisé le test de l'hypocotyle pour évaluer la réponse à l'obscurité, dans le rouge lointain et dans le bleu. Les scientifiques de LIGHTER ont testé des semis de plantes au complexe Elongator muté, et les ont comparés avec le type sauvage, utilisant des micropuces à ADN pour en analyser le transcriptome. Le transcriptome est l'ensemble des ARN présents dans une cellule. Les semis mutés ont été caractérisés selon leur structure, leur forme et leur réponse à la lumière. L'étude du développement des plantes à la lumière et à l'obscurité a révélé les gènes sensibles à la lumière qui sont ciblés par Elongator. Les travaux ont également révélé comment Elongator interagit avec des photorécepteurs (comme les phytochromes A et B), ainsi que les voies de signalisation associées. Les chercheurs ont appliqué la purification à deux domaines d'affinité (TAP) puis la spectrométrie de masse, découvrant 50 protéines interagissant potentiellement avec Elongator. Il s'agit de protéines se liant à l'ARN, de sous-unités du protéasome 26S et de protéines en rapport avec la lumière. Les résultats du projet devraient permettre d'élucider la régulation épigénétique des gènes chez les plantes sous divers éclairements, suite aux modifications des histones par le complexe Elongator. Le fait de comprendre le rôle d'Elongator et ses interactions avec des protéines, des photorécepteurs et des voies de signalisation activées par la lumière, contribuera à la mise au point de modèles exacts. Ces modèles pourraient permettre de décrire correctement des processus fondamentaux comme l'horloge circadienne, la photomorphogenèse, la photosynthèse et le développement des feuilles.
