Thèse soutenue le 03 octobre 2014 pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Biologie végétale
Résumé :
La formation des fleurs comprend trois étapes successives. Tout d’abord, un méristème, contenant les cellules souches, se forme sur les flancs du méristème d’inflorescence. Puis, le méristème adopte une identité florale. Enfin, la morphogenèse florale permet le développement des différents organes floraux répartis en quatre verticilles. Ces étapes font intervenir des réseaux génétiques distincts. Le facteur de transcription LEAFY (LFY) est un régulateur majeur du développement floral chez les plantes à fleurs. Le but de ma thèse était de comprendre les fonctions précises de LFY au cours du développement floral, en particulier dans les étapes précoces du développement. Les études moléculaires de LFY chez la plante modèle
A. thaliana ont permis de montrer que cette protéine a la capacité de se multimériser lors de sa liaison à l’ADN. En étudiant l’importance fonctionnelle de la dimérisation de LFY, j’ai pu mettre en évidence l’importante de cette propriété pour la régulation de ses gènes cibles, responsables de l’identité florale. De plus, en couplant des études génétiques, les études transcriptomiques et les données de liaisons à l’ADN à l’échelle génomique, j’ai mis en évidence un nouveau réseau de gènes régulé par LFY et impliqué dans le développement du méristème, avant sa détermination en fleur. Ces données ouvrent la perspective que cette nouvelle fonction de LFY est une fonction indépendante de sa fonction florale et déjà présente chez la plupart des plantes terrestres.
LFY est hautement conservé chez toutes les plantes terrestres, mais ne fait pas partie d’une famille multigénique contrairement à la plupart des facteurs de transcription qui ont formé des familles multigéniques par duplication au cours de l’évolution. J’ai étudié l’évolution des propriétés de LFY, notamment sa capacité de se dimériser. Pour cela, nous nous sommes intéressés aux homologues de LFY et nous avons découvert que LFY était déjà présent chez les algues vertes multicellulaires. En étudiant l’interface de dimérisation chez les différents homologues de LFY, nous avons mis en évidence que l’acquisition de cette propriété a joué un rôle crucial dans l’évolution de la protéine.
Enfin, je me suis intéressé au contrôle post-traductionnel de l’activité de la protéine LFY. Les résultats préliminaires sont présentés et permettent de penser que ce mode de régulation est important pour les fonctions de ce facteur de transcription unique.
Jury :
Rapporteur : Dr Pascal Ratet
Rapporteur : Dr Michel Vandenbussche
Examinatrice : Dr Catherine Rameau
Examinatrice : Dr Laurence Despres
Examinateur : Dr Christian Fankhauser
Directeur de thèse : Dr François Parcy
Co-directeur de thèse : Dr Gilles Vachon
Mots-clés :
LEAFY, méristème, cellules souches, fleur, facteur de transcription, dimérisation, évolution