Etude de LHP1, un composant de la chromatine silencieuse chez Arabidopsis thaliana

par Marc Libault

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Sciences du végétal

Sous la direction de Valérie Gaudin.

Soutenue en 2004

à Paris 11 .


  • Résumé

    La chromatine, complexe macro-moléculaire formé d’ADN, d’histones et de protéines non-histones, est une structure très dynamique impliquée dans la régulation transcriptionnelle et donc dans le contrôle de processus développementaux chez les eucaryotes supérieurs. La dynamique chromatinienne dépend de modifications de la chromatine et de protéines clés interagissant avec elle. Parmi les protéines non-histones, les protéines de type HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (HP1) sont très conservées, caractérisées par deux chromo domaines et impliquées dans la dynamique chromatinienne et le silencing des gènes. La protéine LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1), un homologue de HP1, est également impliquée dans le contrôle du développement. En effet, des mutations de LHP1 s’accompagnent d’anomalies au niveau de l’architecture de la plante et de sa morphologie foliaire ainsi que d’une transition florale précoce. Au cours de cette thèse, l’étude de LHP1 et de la dynamique de la chromatine silencieuse a été entreprise durant le développement chez Arabidopsis. Afin de comprendre la fonction de la protéine LHP1, la localisation de la protéine fusion LHP1-GFP a été étudiée in planta et dans des cellules BY2 et a permis de comparer LHP1 à ses homologues animaux. Il a été montré que la localisation de LHP1 change durant le cycle cellulaire et semble varier avec l’état de différenciation des cellules. Les domaines de la protéine responsables de la localisation subnucléaire ont été analysés. Finalement, des expériences de RT-PCR et l’utilisation de puces génomiques ont permis de comparer les profils de transcription entre des plantes sauvages et mutantes lhp1 et l’identification quelques gènes dérégulés dont certains sont impliqués dans la transition florale. D’après ces résultats, LHP1 est impliquée dans la formation d’une chromatine silencieuse principalement au niveau des régions euchromatiques et, par conséquent, dans certains processus développementaux chez Arabidopsis via la régulation de l’expression de gènes.


  • Résumé

    Chromatin, the macro-molecular complex formed by DNA, histones and non-histone proteins is a highly dynamic structure involved in transcriptional regulation and thus is central to the control of developmental processes in higher eukaryotes. Chromatin dynamics is mediated by various chromatin modifications and key chromatin-associated proteins. Among these chromosomal non-histone proteins, the HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (HP1) proteins are highly conserved components with characteristic chromo domains, and are involved in chromatin packaging and gene silencing functions. The Arabidopsis thaliana LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1), a HP1 homologue, is also involved in developmental control. Indeed, miss-expression of LHP1 leads to defects in plant architecture, leaf morphology and to precocious floral transition. During the PhD, the study of LHP1 and the dynamics of silent chromatin in Arabidopsis was undertaken at different developmental stages. In order to gain insight into LHP1 function, we have analysed the localisation of a LHP1-GFP fusion protein in planta and in cell suspensions allowing comparisons with the animal counterparts. LHP1 localisation was shown to change during the cell cycle and seemed to vary with the differentiation states of the cells. Domains of the protein responsible of the subnuclear localisation were analysed. Finally, transcriptional patterns have been compared in wild-type and lhp1 plants, by using RT-PCR and genomic microarrays and allowed to identify several deregulated genes among which some are involved in flowering time. According to these results, LHP1 is involved in the formation of silent chromatin mainly in euchromatic regions and thus participates by regulating gene expression to several developmental processes in Arabidopsis thaliana.

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Informations

  • Détails : 165 f.-25 f. de pl. en coul.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.116-145

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2004)54
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