Vous êtes ici : Accueil > Actualité > Contrôler finement la structure de la chromatine pour un développement robuste chez les plantes

Fait marquant

Contrôler finement la structure de la chromatine pour un développement robuste chez les plantes


​Des chercheurs du laboratoire Physiologie Cellulaire & Végétale ont montré, en collaboration avec des chercheurs de l’Université Humboldt de Berlin, que trois enzymes déméthylases d’Arabidopsis thaliana régulent la dynamique de marques épigénétiques répressives et empêchent leur propagation en dehors de leurs sites cibles dans le génome, contribuant ainsi à la robustesse du développement de la plante.

Publié le 31 décembre 2018

A l'intérieur des noyaux des cellules eucaryotes, les chromosomes sont plus ou moins compactés, en fonction de ce qu'on appelle des "états chromatiniens" qui conditionnent l'expression des gènes présents à leur niveau. Les modifications de ces états chromatiniens, ciblées sur des milliers de gènes, sont un moteur du développement chez les eucaryotes. En effet, la différenciation des cellules en types variés est finement contrôlée par des modifications chimiques ou "marques épigénétiques", apposées sur la chromatine de manière précise et très dynamique. Ces marques régulent l’accès aux gènes pour la machinerie de transcription, les marques permissives leur donnant l’accès et, à l’opposé, les marques répressives empêchant cet accès. Les mécanismes qui régulent la dynamique de ces marques et construisent par là-même le plan d’organisation d’un individu, restent largement mal compris.

Des chercheurs de l’équipe Régulateurs du développement de la fleur du laboratoire Physiologie Cellulaire & Végétale [Collaboration] ont identifié la fonction de trois enzymes de type Jumonji qui assurent la libération sélective et opportune de marques répressives2 sur plusieurs milliers de gènes. Les chercheurs montrent que la déméthylase "RELATIVE OF EARLY FLOWERING 6" et ses deux homologues proches, déterminent les limites spatiales de ces marques répressives dans le génome de la plante. Une mutagenèse ciblée sur les trois enzymes révèle leur rôle redondant et pléiotrope2 dans le développement des plantes, impactant développement végétatif, croissance, floraison et reproduction. Ainsi, ces enzymes Jumonji bornent les domaines répressifs de la chromatine mais contribuent aussi à la dé-répression spécifique de gènes par des mécanismes de ciblage directs et indirects, via d’autres protéines capables de lier l’ADN de manière spécifique, en fonction du tissu et du stade de développement de la plante.

Cette étude apporte un nouvel éclairage sur les fonctions qui régulent finement la structure de la chromatine par retrait et restriction de marques épigénétiques, et ouvre de nouvelles perspectives dans la compréhension des mécanismes d’activation des gènes développementaux.


Distribution moyenne de la marque chromatinienne répressive H3K27me3 sur ses gènes cibles et régions adjacentes chez des plantes contenant les enzymes JUMONJI fonctionnelles (gauche) ou dépourvues des 3 déméthylases spécifiques d’H3K27me3 (jumonji, droite).
Les plantes correspondantes sont représentées en fond sous forme d’estampes.

Collaboration  : Department for Plant Cell and Molecular Biology, Institute for Biology (Humboldt-Universität Berlin, Allemagne)  ; Laboratoire Physiologie Cellulaire & Végétale (Université Grenoble Alpes, France) ; National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement (Huazhong Agricultural University, Chine) ; Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology (Potsdam, Allemagne) ; Institut Plant Science Paris-Saclay (Université Paris-sud et Université Paris-Saclay, Orsay, France).

1 Ces marques répressives correspondent à des modifications post-traductionnelles de type triméthyles, portées par la Lysine 27 de l’Histone 3 (H3K27me3)
2
Pléiotrope : qui touche à plusieurs fonctions.

Haut de page