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Eugenia Brun Hernandez

Mécanisme d'action d'un facteur potentiellement pionnier dans la différenciation des cellules souches végétales



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Publié le 27 avril 2018
Thèse soutenue le 27 avril 2018 pour obtenir le grade de doctorat de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Biologie végétale

Résumé :
LFY est un facteur de transcription clé dans le développement des plantes, et en particulier dans la floraison des angiospermes. Il a un rôle important, d'abord, dans l'établissement des méristèmes floraux et plus tard, dans la spécification de leurs identités d'organes floraux. Cette activité implique des réarrangements majeurs de la chromatine dans le noyau des cellules. Des loci cibles doivent passer d'un état fermé à un état ouvert. Au cours des deux dernières décennies, les Facteurs de Transcription Pionniers (PTF) ont été étudiés car ils peuvent lier leurs sites cibles à l'ADN nucléosomique, ils peuvent surmonter les contraintes stériques des nucléosomes et établir un état «compétent» dans une région particulière pour qu’il puisse être davantage régulé par d'autres partenaires (Iwafuchi-Doi & Zaret, 2014). Il a été démontré que LFY interagit physiquement et génétiquement avec deux ATPases appartenant à des complexes de remodelage de la chromatine ATP-dépendants, SYD et BRM (Wu et al., 2012). En outre, des analyses de données à l'échelle du génome suggèrent fortement que son domaine d'oligomérisation N-terminal, confère à LFY un accès à des régions fermées de la chromatine (Sayou et al., 2016). De cette manière, LFY présente des caractéristiques communes avec les PTF. Nous avons travaillé afin de mieux comprendre le mode d'action de LFY par rapport aux ATPases mentionnées ainsi qu'à la chromatine.
Au chapitre I, à travers des expériences in vitro, l'interaction potentielle de LFY avec les nucléosomes a été évaluée. Nous avons reconstitué des nucléosomes, en identifiant des régions enrichies en nucléosomes dans le génome d'Arabidopsis, ciblées efficacement par LFY. Ces régions ont été sélectionnées à partir des données génomiques de ChIP-seq de LFY dans les lignes de surexpression ainsi que des données de DNAse-seq et de MNase-seq, qui ont été utiles pour analyser le paysage chromatinien (T. Zhang, Zhang & Jiang, 2015 ; W. Zhang, Zhang, Wu & Jiang, 2012). Une liaison forte mais non-spécifique de LFY de la gymnosperme Ginkgo biloba aux nucléosomes a été observée. Cependant, LFY d'Arabidopsis thaliana a montré une faible liaison aux nucléosomes.
Au chapitre II, l'objectif était de cartographier les domaines d'interaction minimale nécessaires de LFY et les ATPases SYD et BRM. En utilisant la technique HTRF, nous avons montré que le domaine C-terminal de LFY interagit avec le domaine HSA de BRM. De plus, grâce à une approche in vivo, nous avons observé la perte du phénotype 35S:LFY dans les plantes F1 de chacun des trois croisements: 35S:LFY syd-5, 35S:LFY brm-1 et 35S:LFY brm-3. Cela suggère une interaction forte, ce qui signifie que lorsque BRM ou SYD ne sont pas fonctionnels, la fonction de LFY est affectée et aucune fleur ectopique n'est formée.

Jury :
Président : Dr Marc Jamin
Rapporteur : Dr Charlie Scutt
Rapportrice : Dr Christina Ferrandiz
Examinateur : Dr Francisco Madueño Albi
Directrice de thèse : Dr Renaud Dumas
Co-Directrice de thèse : Dr Gilles Vachon

Mots clés :
LEAFY, Facteur pionnier, nucléosome

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