Expression transcriptionnelle du gène plastidial clpP1

Transcriptional expression of plastidial clP1 gene

• Auteur / Autrice : Abdel Fattah El-Zanaty
• Direction : Silva Lerbs-Mache, Régis Mache
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Grenoble 1

Résumé

Le gène clP1 est localisé dans le génome plastidial et code une sous-unité du complex protéasique clp (clp pour CaseinoLytic Protease) dépendant de l'ATP. La régulation transcriptionnelle complexe de ce gène fait appel à plusieurs sites d'initiation et à plusieurs ARN polymérases. Nous avons étudié l'origine des transcrits du gène clpP1 dans trois modèles de plantes supérieures, l'épinard, arabibopsis et le tabac. Les résultats montrent que le promoteur de type NEP II (à -53) est le principal promoteur utilisé chez l'épinard et arabidopsis, et que le promoteur NEP de type I (à -154) est principalement utilisé chez le tabac. Le promoteur de type PEP (à -95) n'est que rarement utilisé sauf dans les conditions particulières. Afin de comprendre la raison que rend les promoteurs du gène clpP1 chez les plantes étudiées accessibles par une ARN polymérase plutôt qu'une autre, les trois promoteurs du gène clP1 d'épinard fusionnés avec un gène rapporteur GUS ont été étudiés dans des plantes de tabac transplastomiques. Nous montrons que les promoteurs du gène clpP1 d'épinard ne sont pas tous reconnus par les ARN polymérase de tabac. Nous avons étudié en particulier la caractérisation d'un transcrit de clpP1 débutant à (+1). Ce transcrit est présent dans les feuilles, les cotylédons, et les racines et que son abondance croit lorsque les plantes soumises à un stress (température de 32°C). Des transcrits "leaderless" sont également produits par d'autres gènes plastidiaux, atpB et rbcL, mais non pour le gène accD. Nous montrons que les transcrits leaderless de clpP1 sont traduits (présence dans les polysomes) après une choce thermique et ne le sont pas dans les conditions normales.

The clpP1 gene is localized in the plastidial genome and codes for a proteolytic subunit of the plastid ATP-dependent clp complex (clp for CaseinoLytic Protease). The clpP1 gene is preceded by several different promoters and can be transcribed by NEP and PEP. We compared the transcript pattern in three different higher plants, spinach, arabidopsis and tobacco. The PEP (-95) promoter is rarely used except in particular conditions. To better characterise the different promoter usage in different plant species, we analyse the spinach clpP1 promoter region in tobacco by plastid transformation using several promoters-GUS fusion combineds. We show that not all promoters of the clpP1 gene of spinach are recognized by RNA polymerases of tobacco. We studied in particular one transcribes of the clpP1 gene that stars at (+1). This "leaderless" transcript is present in spinach and in tobacco. We show that this transcript are also produced for the other plastidial genes, the atpB and rbcL, but noy for the accD gene. We show that the clpP1 and rbcL leaderless transcripts of spinach arise from a processing of larger promoter and not by initiation of transcription, as for the atpB gene. Finally, we show that the leaderless clpP1 transcripts are translated (i. E they are present in polysomes) after thermic shock but they are absent in polysomes in the normal conditions.