Fonctionnal caraterization of the MYST histone acetyltransferases and the histone deacetylase HDA9 in arabidopsis thaliana

Caractérisation fonctionnelle des histones acétyltransférases de la famille MYST et de l'histone désacétylase HDA9 chez arabidopsis thaliana

• Auteur / Autrice : David Latrasse
• Direction : Marianne Delarue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biologie végétale
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épigénétique

Histone désacétylase

Arabidopsis thaliana

Résumé

Les histones acétyltransférases (HAT) et les histones désacétylases (HDAC) sont des enzymes capables d’acétyler et de désacétyler respectivement les histones, ainsi que certaines protéines non-histones. Elles agissent le plus souvent au sein de complexes multiprotéiques et jouent des rôles clés dans le remodelage de la chromatine, un mécanisme aujourd’hui largement impliqué dans le contrôle du développement des plantes. L’objectif de ce travail était d’étudier le rôle des HAT de la famille MYST, HAM1 et HAM2, et de la HDAC HDA9 au cours du développement d’Arabidopsis thaliana. Une analyse phylogénétique a permis de révéler l’existence de plusieurs clades de protéines MYST. Par une démarche de génétique inverse, nous avons pu montrer que les deux représentants de la famille MYST chez Arabidopsis, HAM1 et HAM2, étaient fonctionnellement redondants. En plus de la mise en évidence de profils d’expression similaires entre ces deux gènes, des analyses génétiques et des études cytologiques nous ont permis de révéler que la double mutation ham1 ham2 induisait des défauts importants dans la formation des gamétophytes mâles et femelles, résultant d’un arrêt de la gamétogenèse dans des étapes précoces. Parallèlement, le rôle de la HDAC HDA9 dans le contrôle de la transition florale a été précisé. Par une approche de « gènes candidats », nous avons révélé son rôle dans la répression de l’activateur de la transition florale AGL19 via des modifications de la chromatine au niveau de son promoteur.

Histone acetyltransferases (HAT) and histone deacetylases (HDAC) are enzymes able to respectively acetylate and deacetylate histone and non-histone protein. They usually act within multiprotein complexes and play key roles in chromatin remodeling, a mechanism that is greatly involved in the control of plant development. The aim of this work was to study the role of MYST family of HAT, HAM1 and HAM2, and HDAC HDA9 during the development of Arabidopsis thaliana. Phylogenetic analysis revealed the existence of several clades of MYST proteins. Using a reverse genetic approach, we showed that the two MYST family members in Arabidopsis, HAM1 and HAM2, were functionally redundant. In addition to show overlapping expression pattern between these two genes, genetic analysis and cytological studies revealed that ham1 ham2 double mutation induced severe defects in the formation of male and female gametophyte, resulting in an arrest of mitotic cell cycle at early stages of gametogenesis. At the same time, the role of the HDAC HDA9 in the control of flowering time has been specified. Using a “candidate genes” approach, we revealed its role in the repression of the floral activator AGL19 through chromatin modifications on its promoter.