Caractérisation moléculaire et fonctionnelle d'AtNUC-L1 et AtNUC-L2 : deux protéines de type nucléoline chez Arabidopsis thaliana

par Frédéric Pontvianne

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de Julio Saez-Vasquez.

Soutenue en 2007

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    La nucléoline est une protéine nucléolaire multifonctionnelle notamment impliquée dans différentes étapes de la biogenèse des ribosomes. Contrairement aux génomes des mammifères et des levures, le génome d’Arabidopsis thaliana contient deux gènes codant des protéines de type nucléoline nommées AtNUC-L1 et AtNUC-L2. Cependant, seule AtNUC-L1 est exprimée ubiquitairement dans des conditions standards de croissance. Des techniques biochimiques et cytologiques révèlent qu’AtNUC-L1 est essentiellement localisée dans les nucléoles, et interagit avec les gènes codant les ARNr. Trois lignées mutantes d’insertion d’ADN-T dans le gène AtNUC-L1 entraînant l’arrêt de l’expression de ce gène ont été isolées. Cette mutation affecte le développement et la croissance de la plante, et provoque une désorganisation structurelle du nucléole, ainsi qu’une décondensation des Nucleolar Organizer Region (NOR), régions chromosomiques contenant les ADNr. La transcription et/ou la maturation des ARNr est/sont également affectée(s). Curieusement, dans les lignées mutantes Atnuc-L1, AtNUC-L2 est exprimée et présente dans les nucléoles, ce qui suggère qu’AtNUC-L2 est potentiellement capable de complémenter partiellement l’absence d’AtNUC-L1. L’obtention du double mutant Atnuc-L1/Atnuc-L2, apparemment létal, semble confirmer cette hypothèse. Des études du transcriptome et du protéome d’Atnuc-L1 ont également été réalisées afin de rechercher les autres voies métaboliques affectées par l’absence d’AtNUC-L1. Ce travail constitue la première description chez les eucaryotes supérieurs d’un mutant « knock-out » stable d’un gène codant une protéine de type nucléoline. De plus, ces données montrent un rôle d’AtNUC-L1 dans l’organisation nucléolaire et la condensation des gènes codant les ARNr

  • Titre traduit

    Molecular and functional characterization of AtNUC-L1 and AtNUC-L2 : two nucleolin-like proteins inArabidopsis thaliana


  • Résumé

    Nucleolin has been implicated in different steps of ribosome biogenesis, and, in fact, it is a multifunctional nucleolar protein involved in a number of additional processes, including maintenance of chromatin structure, transcription regulation and translation. In contrast to mammals and yeast, the genome of the model plant A. Thaliana encodes two nucleolin-like proteins, AtNUC-L1 and AtNUC-L2. However, only the AtNUC-L1 gene is ubiquitously expressed in normal growth conditions. Biochemical and cytological analyses reveal a nucleolar localisation of AtNUC-L1 and its interaction with rRNA genes. Disruption of the AtNUC-L1 gene leads to severe plant growth and development defects in three independent T-DNA lines. Absence of this protein in Atnuc-L1 plants induces nucleolar disorganization and decondensation of Nucleolar Organizer Regions (NOR), which contain rRNA genes. The rates of rRNA gene transcription and/or processing of pre-rRNA are also affected. Interestingly, in Atnuc-L1 plants, the AtNUC-L2 protein is expressed and localised in the nucleolus, suggesting that AtNUC-L2 might rescue, at least partially, the loss of AtNUC-L1. Indeed, the double mutant Atnuc-L1/Atnuc-L2 seems to be lethal. Transcriptomic and proteomic analyses of Atnuc-L1 have been carried out to explore metabolic pathways affected by the absence of AtNUC-L1. This work is the first description of a higher eukaryotic organism with a nucleolin-like gene disrupted and defines a new role of nucleolin in nucleolus structure and rDNA chromatin organization

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  • Détails : 1 vol. (143-XXXV p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 116-143. Annexes

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