Caractérisation de la fonction de l'ARN polymérase ADN-dépendante IV dans la surveillance des génomes
Langue Français
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Auteur : Ferrafiat, Laura
Date de soutenance : 11-09-2020
Directeur(s) de thèse : Blevins, Todd
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie
Mots-clés libres : Pol IV, SiARN de 24nt, Méthylation de l’ADN (la voie RdDM), TE, Arabidopsis thaliana
Mots-clés :
- ARN polymérase ADN dépendante
- Petits ARN interférents
- Arabidopsis thaliana
- Plantes -- Génétique moléculaire
Résumé : Le génome est essentiel au maintien, au développement, à la multiplication et à la reproduction de tout organisme vivant. Les ARN polymérases ADN-dépendantes (comme Pol II chez les Eucaryotes) synthétisent des ARN codants et non-codants nécessaires à ces fonctions cellulaires. L’ARN polymérase IV (Pol IV), uniquement présente chez les plantes, a évolué à partir de sous-unités dupliquées de Pol II mais se spécialise dans la surveillance du génome. Pol IV produit les précurseurs des petits ARN interférents (siARN) qui dirigent la méthylation de l’ADN aux éléments transposables (TE) limitant leurs activités délétères. Les facteurs permettant à Pol IV de cibler spécifiquement ces TE sont énigmatiques. L'objectif principal de ma thèse était de décrypter les mécanismes moléculaires de Pol IV. Pour ce faire, j’ai analysé des lignées d’Arabidopsis thaliana contenant des mutations faux-sens pol IV. Grâce à des analyses moléculaires et phylogénétiques, j’ai mis en évidence un motif unique dans la partie N-terminale de NRPD1, la plus grande sous-unité de Pol IV. Ce motif est conservé au cours de l’évolution des plantes terrestres et nécessaire à la répression des TE via les siARN de 24nt. A partir du mutant hypomorphe pol IV motif et en utilisant le gène SDC comme un rapporteur endogène, j'ai lancé un crible génétique classique qui donnera lieu à l’identification de régulateurs de l’activité de Pol IV. Enfin, le mutant pol IV motif servira à découvrir si Pol IV est recrutée dans les premières étapes de la répression des nouvelles insertions de TE. Mon analyse de longs fragments d’ADN génomique (séquençage Oxford Nanopore) a localisé des nouvelles insertions de TE dans des gènes d'A. thaliana. La présence de Pol IV et le retour de la méthylation de l’ADN sur ces copies réinsérées pourra être étudié. En conclusion, mon travail de thèse a identifié un motif protéique caractéristique de Pol IV qui est nécessaire pour la surveillance du génome. L'élucidation de la fonction moléculaire de ce motif révèlera comment Pol IV transcrit sélectivement les TE et certains gènes nécessaires à la reproduction sexuée chez les plantes. Plus généralement, Pol IV est un modèle utile pour explorer l’évolution convergente qui a façonné la transcription d'ARN non-codants chez d'autres Eucaryotes.
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAJ100
Type de ressource : Thèse
