Impact du stress abiotique sur la méthylation de l'ADN chez le maîs

par Zeineb Achour

Projet de thèse en Biologie

Sous la direction de Clémentine Vitte.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème (2015-.... ; Orsay, Essonne) , en partenariat avec Génétique Quantitative et Évolution - Le Moulon (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 03-11-2014 .


  • Résumé

    La méthylation de l'ADN est une marque de la chromatine impliquée dans la régulation des gènes et des éléments transposables. A l'échelle du génome, l'ensemble des états de méthylation de l'ADN constitue le méthylome. Plusieurs études ont montré que divers stress abiotiques (stress hydrique, salin, osmotique, déficit en azote, etc.) induisent des modifications du méthylome chez les plantes. Les données sont encore peu nombreuses et ont pour la plupart été réalisées avec des techniques qui ne permettent pas l'analyse fine des changements de méthylation le long du génome. Des analyses plus détaillées sont donc nécessaires afin de mieux comprendre l'impact des stress abiotiques sur le méthylome des plantes, en particulier quelles séquences (gènes, éléments transposables, etc.) sont affectées par ces modifications. Mon travail de thèse vise à analyser l'impact du stress froid sur le méthylome du maïs (Zea mays ssp. mays). Pour cela, je compare le méthylome de plantes stressées et non stressées issues de trois génotypes montrant une réponse contrastée au froid, afin de caractériser les régions différentiellement méthylées (DMR) entre plantes stressées et non stressées, et entre plantes stressées de différents génotypes. Je vise, également, à analyser l'impact de ces modifications sur l'expression des gènes, et leur transmission à travers la mitose et la méiose. Mes résultats de thèse permettront de mieux comprendre combien le stress froid prolongé peut induire une variation de la méthylation de l'ADN chez une plante à génome complexe, et à quel degré ces modifications sont transmises à travers les divisions cellulaires et à la génération suivante.

  • Titre traduit

    Cold stress impact on maize methylome


  • Résumé

    DNA methylation is a chromatin mark involved in the transcriptional regulation of genes and transposable elements. Several studies have shown that various abiotic stresses induce DNA methylation changes in crop species. But these analyses have mostly been carried out using techniques that do not allow whole genome detailed analysis of methylation changes. Thus, further studies are required to better characterize the impact of abiotic stresses on plant methylome, in particular to decipher what type of DNA sequence (genes, transposable elements, etc.) is affected by abiotic stress-induced DNA methylation changes. My thesis aims at analyzing the impact of cold stress on the maize (Zea mays ssp. mays) methylome. For this, I compare the methylome of stressed and control plants of three maize genotypes showing a contrasted response to cold. I will also analyze the transmission of these variants through mitosis and meiosis and their impact on gene expression. Our study will provide innovative results that will help better understand to which extent prolonged cold stress can impact DNA methylation in a complex crop genome, and to which extent induced DNA methylation changes are transmitted through cell division and to the next generation.