Construction de gènes chimériques a partir d'un gène de métallothionéine murin : introduction dans des plantes et étude de leur expression

par Véronique Pautot

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire et cellulaire végétale

Sous la direction de Mark Tepfer.

Soutenue en 1987

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

Le président du jury était André Berkaloff.

Le jury était composé de Mark Tepfer, André Berkaloff, Michel Delseny, Michel Caboche, Francis Quétier.

Les rapporteurs étaient André Berkaloff, Francis Quétier.

mots clés

• Gènes chimériques
• Expression génétique
• Agrobacterium rhizogenes
• Métallothionéine
• Plantes transgéniques

Résumé

Plusieurs gènes chimériques ont été construits à partir d'un gène de métallothionéine murin, mMT-I, ou du cDNA correspondant. Les gènes natif et chimériques ont été transférés dans des plantes de tabac via Agrobacterium rhizogènes pour tester l’efficacité des signaux impliqués dans l'expression d'un gène d'origine animale et pour étudier le comportement de plantes transgéniques vis à vis des métaux lourds. En effet, les métallothionéines sont des protéines riches en cystéine qui fixent les métaux lourds et participent à la détoxification chez les cellules animales. Leurs promoteurs sont inductibles par les métaux lourds. La présence des différents gènes dans le génome des plantes a été vérifiée par Southern. Les analyses par northern des produits de transcription des gènes ont conduit aux résultats suivants: - le gène mMT-I natif n'est pas transcrit dans une cellule végétale même en conditions inductrices, - le transcrit du gène chimérique qui porte la séquence structurale du gène mMT-I, c'est à dire l'ensemble exons plus introns, sous le contrôle du promoteur et la région 3' du gène de la nopaline synthase n'est pas épissé dans les cellules végétales, - le transcrit du gène constitué du cDNA MT-I avec son signal de polyadénylation et des régions régulatrices du gène de la nopaline synthase n'est détecté que dans les racines des plantes transgéniques. Le signal de polyadénylation du cDNA MT-I n'est pas reconnu dans ce contexte. - le transcrit du gène chimérique pour lequel le cDNA MT-I est gouverné par le promoteur 355 du CaMV, promoteur considéré comme plus fort que celui du gène de la nopaline synthase, est détecté dans les racines, mais à un niveau plus faible. Des tests de croissance en présence de cadmium des racines exprimant ces gènes ont été réalisés, ils ne permettent pas d'affirmer que le niveau de résistance de ces plantes vis à vis du cadmium est plus élevé.

Titre traduit

The expression in higher plant of chimeric genes coding for mouse metallothionein

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