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Marie Monniaux

Évolution du régulateur floral LEAFY chez les plantes terrestres



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Publié le 11 décembre 2012


Thèse soutenue le 11 décembre 2012 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble I - Spécialité : Biologie végétale

Résumé :
LEAFY (LFY) est un facteur de transcription unique et très conservé chez les plantes terrestres. Il contrôle le développement floral chez les angiospermes ​(plantes à fleurs), mais son rôle est encore mal connu chez toutes les autres plantes terrestres à l’exception de la mousse Physcomitrella patens où l’orthologue de LFY (PpLFY) est requis pour la première division cellulaire du zygote. PpLFY ne reconnaît pas les mêmes séquences d’ADN que LFY d’Arabidopsis thaliana, malgré la très forte conservation de leurs domaines de liaison à l’ADN. LFY semble donc avoir changé de propriétés au cours de l’évolution ; l’objectif de ma thèse a été de déterminer si de tels changements s’étaient produits fréquemment chez les plantes terrestres, et de comprendre leur origine et leur impact sur la régulation des gènes cibles de LFY.
Pour cela, j’ai étudié la spécificité de liaison à l’ADN des orthologues de LFY chez les grands groupes de plantes terrestres par des expériences de SELEX, et cette spécificité s’est révélée très fortement conservée, excepté dans le cas de PpLFY. Ces résultats nous ont permis de construire un modèle biophysique performant pour prédire la liaison de LFY à l'échelle génomique, ce que nous avons appliqué à l’étude de l’évolution de la régulation de quelques gènes clés par LFY. Nous avons ainsi pu prédire la régulation du gène floral AGAMOUS par LFY chez différentes espèces angiospermes, et nous avons pu montrer que LFY régulait ​très vraisemblablement les orthologues des gènes d'identité florale chez les gymnospermes, c'est-à-dire avant l'apparition de la fleur.
La divergence de spécificité de PpLFY nous a poussés à étudier les gènes cibles de PpLFY : pour cela, j'ai initié des approches bioinformatiques et expérimentales chez P. patens. Enfin, pour comprendre comment ce changement de spécificité s’est déroulé au cours de l’évolution, nous tentons de déterminer la spécificité ancestrale de LFY chez les plantes terrestres.

Jury :
Rapporteur : Pr Christian Fankhauser
Rapporteur : Dr Françoise Monéger
Examinateur : Pr Christophe Robaglia
Examinateur : Dr Marc Billaud
Directeur de thèse : Dr François Parcy

Mots-clés :
LEAFY, développement floral, facteur de transcription, évolution, spécificité de liaison à l'ADN, Arabidopsis thaliana, Physcomitrella patens

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