Contribution to the functional analysis of LEC2 : a transcription factor of the B3-family involved in Arabidopsis seed development

par Monica Santos Mendoza

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Loïc Lepiniec.

  • Titre traduit

    Contribution à l'analyse fonctionnelle de LEC2 : un facteur de régulation de la transcription de la famille B3 impliqué dans le développement de la graine d'Arabidopsis thaliana


  • Résumé

    Des analyses génétiques en Arabidopsis ont démontré que les gènes « LEAFY COTYLEDON », c’est-à-dire, LEC1, LEC2 et FUSCA 3 (FUS3), ensemble avec ABSCISIC ACID INSENSITIVE 3 (ABI3) sont des régulateurs clé pour la maturation de la graine. De façon intéressante, LEC2, FUS3 et ABI3 sont des protéines qui partagent un domaine d’union à l’ADN de type « B3 ». Des analyses génétiques ont montré que ces protéines sont impliquées dans un complexe réseau régulateur. Afin de comprendre des mécanismes impliqués nous nous sommes focalisé sur LEC2, on recherche 1) Les cibles spécifiques, 2) les partenaires, et 3) la régulation de l’expression. Les premiers analyses ont été faits avec des plantes transgéniques qui expriment la protéine inductible LEC2 :GR. La protéine chimérique est fonctionnelle et peut complémenter le mutant lec2. De façon intéressante, l’induction de LEC2 mène à l’accumulation d’huile en feuilles. D’ailleurs, l’induction à court terme et l’utilisation des inhibiteurs de la traduction ont démontré que LEC2 peut déclencher directement m’accumulation de plusieurs ARNm spécifiques de la graine. Des analyses transcriptomiques mènent à la sélection de 13 cibles premières de LEC2, qui sont tous spécifiques de la graine. Entre eaux on en trouve quelques facteurs de transcription. Des analyses structurelles et fonctionnelles de quelques promoteurs ont suggéré que LEC2 puisse activer l’expression des gènes à travers des différentes séquences cis. L’expression de LEC2 a été examinée par différentes approches. Les résultats ont permis de préciser le patron d’expression de LEC2 et ont démontré que la régulation implique un domaine de répression dans son promoteur. Finalement, on a obtenu des données préliminaires d’une possible relation entre LEC2 et différents partenaires putatifs. En prenant ces données-là, c’est possible de faire une nouvelle hypothèse et dessiner un nouveau model dans la fonction particulaire de LEC2 pendant la maturation de la graine.


  • Résumé

    In Arabidopsis, genetic analyses have demonstrated that LEAFY COTYLEDON genes, namely LEC1, LEC2, and FUSCA3 (FUS3), are key regulators of seed maturation, together with ABSCISIC ACID INSENSITIVE 3 (ABI3). Interestingly, LEC2, FUS3, and ABI3 are related proteins sharing a “B3” DNA-binding domain. Genetic analyses have shown that these proteins are involved in an intricate regulatory network. In order to decipher some of the molecular mechanisms involved we focused on LEC2 looking for 1) the specific targets, 2) the molecular partners, and 3) the regulation of it expression. First analyses were performed with transgenic plants expressing an inducible LEC2:GR protein. The chimerical protein is functional and can complement lec2 mutation. Interestingly, the induction of LEC2 leads to the accumulation of storage oil in leaves. In addition, short-term induction and use of translation inhibitors allowed demonstrating that LEC2 can directly trigger the accumulation of several seed specific mRNAs. Transcriptomic analyses led to the selection of 13 putative primary targets of LEC2 that are all specifically expressed in seed. Among these targets, some interesting transcription factors are found. The structural and functional analyses of some of the promoters suggested that LEC2 can activate gene expression through different cis-acting sequences. The regulation of LEC2 expression was also investigated by different approaches. The results allowed to precise the expression pattern of LEC2 and to demonstrate that the regulation involves a repression domain in the promoter. Last, we have obtained preliminary data on the possible relationships of LEC2 with different putative partners. Taken all together these data allow making new hypotheses and drawing a model on the molecular function of LEC2 during seed maturation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (98 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 70-79

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2006)306
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