Le genome mitochondrial de plantes superieures : dynamique et organisation du genome d'arabidopsis thaliana ; etude de l'epissage des introns de groupe ii

par MATHIEU KLEIN et R. SCHANTZ

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées

Sous la direction de Axel Brennicke.

Soutenue en 1996

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) .

mots clés

Résumé

Dans le cadre de l'action internationale portant sur l'analyse moleculaire complete d'une plante superieure, arabidopsis thaliana, la structure complete du genome mitochondrial a ete determinee. Les molecules d'adn mitochondrial ont ete cartographiees par l'analyse de fragments de restriction de plus de 300 clones de cosmides et d'adn mitochondrial purifie. Le cercle maitre de ce genome d'une taille de 372 kpb peut adopter trois configurations et etre divise en deux molecules circulaires subgenomiques de 138 kpb et 234 kpb respectivement. Ces arrangements resultent de recombinaisons homologues au niveau de deux groupes de sequences repetees, combines en orientation directe et/ou inversee. Une relation de causalite entre ces sequences repetees et le niveau de transcription de certains genes est discutee. L'alignement de clones yac confirme la presence in vivo de molecules d'adn d'une taille superieure a 300 kpb, suggerant l'existence de concatemeres de cercles maitres et de minicercles et donc une organisation multimerique du genome mitochondrial d'athaliana. Les 25 introns de groupe ii chez les mitochondries de plantes superieures ont ete caracterises a ce jour principalement d'un point de vue descriptif. Pourtant, ces introns de groupe ii, consideres comme etant des molecules montrant une activite d'epissage autocatalytique in vitro, ont ete peu etudies tant in vivo que in vitro. Une etude approfondie est ici realisee, portant sur les conditions experimentales d'autocatalyse de 11 de ces introns. L'importance de l'edition des arn mitochondriaux de plantes superieures dans l'epissage de ces introns est analysee. Differentes approches ont ete utilisees afin d'etablir un systeme d'epissage assiste par des proteines. Dans un systeme homologue, un couplage de la transcription a la t7 rna polymerase dans un contexte in organello a ete optimise. Ces experiences indiquent egalement une maturation sequentielle des arn mitochondriaux. Dans un systeme in vivo heterologue, l'epissage d'introns de groupe ii assiste par des proteines a ete etudie dans la bacterie escherichia coli. La complementation d'un tel systeme par une banque d'adnc de plantes est discutee

Titre traduit

The mitochondrial genome of higher plants : dynamic and organization of the genome of arabidopsis thaliana and splicing of group ii introns

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