Par Soumiya Sankari Muthukumar
Équipe Dynamiques Chromatiniennes et Transitions Développementales & IBS

​Au cours de la biogenèse des chloroplastes, l'assemblage de l'appareil photosynthétique est soumis à des régulations transcriptionnelles se produisant dans le noyau et les plastes. Pourtant, l’activité de l’ARN polymérase (PEP) codée par les plastes est couplée à la transcription nucléaire pour l’expression coordonnée des gènes des plastes associés à la photosynthèse (PhAPG) et des gènes nucléaires associés à la photosynthèse (PhANG). Les PhAPG sont spécifiquement transcrits par le complexe PEP activé par la lumière qui comprend quatre sous-unités catalytiques (α2, β, β', β″), des protéines associées au 12-PEP (PAP) et des interactions éphémères, telles que les protéines associées au rédox. Parmi les 12 PAP, PAP4 (FSD2) et PAP9 (FSD3) sont des Fe-superoxyde dismutases présentes uniquement dans les chloroplastes et protègent le complexe PEP du stress oxydatif. Ces protéines sont essentielles pour faire face à l’augmentation des espèces réactives de l’oxygène (ROS) qui se produit lors des premières réactions photosynthétiques. Une stratégie de marquage de proximité PAP8 a conduit à l'identification d'une autre protéine rédox pivot PRIN2 (Plastid Redox Insensitive 2) signalée précédemment comme interagissant avec la thiorédoxine PAP10 et la protéine de liaison à l'ARN CSP41b (Protéine de liaison à tige-boucle de chloroplaste). Toutes ces protéines sont essentielles à l'activité de la PEP, comme en témoignent leurs phénotypes mutants photosynthétiquement déficients. . La thèse étudie l'activité superoxyde dismutase des protéines PAP4 et PAP9 purifiées. Il s’agissait de répondre à la question du rôle structurel ou catalytique des PAP4 et PAP9 dans le complexe PEP. La structure de CSP41b a été caractérisée par cryo-EM à une résolution de 3,4 Å. L'étude visait à identifier les interactions entre PRIN2 et CSP41b par des techniques biophysiques telles que la chromatographie d'exclusion de taille, la calorimétrie par titrage isotherme, la spectrométrie de masse et la cryo-EM. Cette interaction et d’autres ont été testées dans des cellules épidermiques d’oignon à l’aide d’un test de complémentation par fluorescence bimoléculaire. Pour la pêche impartiale des Interacteurs PRIN2, une stratégie d'étiquetage de proximité a été conçue. Les constructions génétiques ont été clonées et testées dans des expériences transitoires prouvant leur faisabilité. L’étude présentée ici s’inscrit dans un projet plus large visant à mettre en évidence les innovations fonctionnelles autour de la transcription plastidienne spécifique aux Angiospermes.