Séminaire Dr Arturo Marí-Ordóñez

Les petits ARN jouent des rôles importants dans la régulation et la défense du génome chez les plantes. Les petits ARN interférents (siARN) de 21 à 24 nucléotides et les microARN (miARN) guident la répression des éléments transposables (ET), des virus et des gènes endogènes, à la fois au niveau transcriptionnel (TGS), via la méthylation de l’ADN dirigée par l’ARN (RdDM), et au niveau post-transcriptionnel (PTGS). La morphologie et le mode de reproduction particulièrement simplifiés des lentilles d’eau, ainsi que le large gradient de taille du génome et de contenu en ET - allant de l’espèce pauvre en ET Spirodela polyrhiza (~138 Mb, ~20 % d’ET) à l’espèce riche en ET Wolffia (~850 Mb, ~75 % d’ET) -en font un système comparatif puissant pour étudier comment un plan d’organisation corporelle simplifié, un mode de vie clonal et des organisations génomiques contrastées façonnent la répressionépigénétique chez les plantes. 

Plusieurs études ont montré que les lentilles d’eau possèdent une machinerie de répression simplifiée. Lavoie RdDM et le TGS sont simplifiés, tandis que la branche antivirale/PTGS a également perdu plusieurs facteurs clés. Chez Spirodela et Wolffia, cet arsenal réduit continue néanmoins à reconnaître les ET potentiellement mobiles : l'extinction et la méthylation de l’ADN se concentrent sur les éléments jeunes et intacts, et les différences d'abondance des ET entre les deux espèces réorganisent en conséquence leurs profils de petits ARN et de méthylation. Chez les lentilles d’eau, des siARN de toutes les classes de taille sont fréquemment produits à partir des mêmes loci, ce qui indique que les différentes voies pourraient être organisées différemment des voies canoniques établies chez Arabidopsis plutôt que d’être simplement réduites. 

La différence la plus nette concerne le PTGS. Chez arabidopsis, les siARN de 22 nt déclenchent la transitivité, c’est-à-dire l’amplification médiée par les petits ARN de siARN secondaires, qui permet la propagation et le renforcement de la répression, notamment en réponse à la surexpression de transgènes et aux infections virales. Chez les lentilles d’eau, ce mécanisme semble fortement limité : les transgènes restent actifs, sans PTGS ni production de siARN dérivés des transgènes, et les siARN de 22 nt ne déclenchent pas la transitivité canonique. Cependant, la machinerie n’est pas absente : les lentilles d’eau produisent des siARN secondaires à partir de cibles de miARN, ce qui montre que le phénomène de transitivité existe aussi chez les lentilles d’eau. Cela suggère une restriction de l’amplification médiée par les siARN plutôt qu’une perte de cette fonction. 

Nous présenterons nos récentes avancées dans la compréhension des voies de répression et des petits ARN chez les lentilles d’eau, ainsi que leurs divergences par rapport aux voies canoniques décrites chez d’autres Angiospermes. Ces particularités font des lentilles d’eau à la fois un système permettant de définir les fonctions essentielles à la répression médiée par les petits ARNs chez les plantes et un chassis particulièrement intéressant pour l’expression de transgènes.  

Séminaire en anglais



Arturo Marí-Ordóñez, Mechanisms of Recognition and Silencing of Transposons in Plants, "Gregor Mendel Institue for Molecular Plant Biology" GMI, "Austrian Academy of Sciences" ÖAW, Autriche
Invitation : Martin Lacroix et Hervé Vaucheret, équipe "Epigénétique et petits ARNs" epiARN


Séminaire relatif à la recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.