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Accueil > Départements > Biologie des Génomes > Angélique DELERIS : Régulation épigénétique des éléments transposables chez Arabidopsis

Angélique DELERIS : Présentation de l’équipe

Les éléments transposables (ET) sont des séquences répétées d’ADN qui peuvent potentiellement se déplacer, se multiplier dans le génome et avoir un impact sur la régulation des gènes adjacents : leurs insertions peuvent donc être délétères mais aussi adaptatives et ils considérés comme des moteurs puissants de l’évolution. Notre équipe étudie la régulation des ET chez la plante modèle Arabidopsis et les mécanismes épigénétiques qui peuvent les cibler et les contrôler négativement : méthylation de l’ADN, Polycomb et RNA silencing. Nous nous intéressons particulièrement aux interactions mécanistiques et fonctionnelles entre ces voies de régulation ainsi qu’à leur interférence avec l’activation des ET après un stress biotique.

Arabidopsis adult plants and flowers
Arabidopsis adult plants and flowers
left -middle : wild-type, right : double mutant for DNA methylation and Polycomb

Régulation épigénétique des Eléments Transposables (ET)

La méthylation de l’ADN (5-méthylcytosine) est une caractéristique des ETs dans de nombreux organismes, y compris chez les plantes dans lesquelles elle y est établie via les voies de l’ARN interférence (méthylation de l’ADN dirigée par l’ARN ou RdDM) et associée à la diméthylation de l’histone H3 Lysine 9 (H3K9me2). La méthylation de l’ADN contrôle négativement l’expression des TE de manière stable et n’est généralement pas impliquée dans la répression des gènes. Inversement, dans la plupart des organismes modèles, les protéines conservées du groupe Polycomb (PcG), en particulier celles du complexe PRC2 qui dépose la triméthylation de l’histone H3 Lysine 27 (H3K27me3), sont une marque de répression transcriptionnelle dynamique associée aux gènes, ceux du développement en particulier. Ainsi, Polycomb et la méthylation de l’ADN ont généralement été considérés comme des systèmes spécialisés et mutuellement exclusifs pour la répression transcriptionnelle des gènes et des ETs respectivement, chez les plantes et les mammifères. Néanmoins, les preuves d’interactions fonctionnelles et mécanistiques entre ces voies commencent à s’accumuler. En particulier, de nombreuses séquences de transposons, lors de leur perte de méthylation de l’ADN et/ou dans certains types de cellules, présentent des marques H3K27me3 et même, plus rarement, en présence de méthylation de l’ADN. Ces observations soulèvent des questions fondamentales sur les différences et les points communs entre la répression transcriptionnelle médiée par la méthylation de l’ADN et par Polycomb, ainsi que sur le rôle et les déterminants mécanistiques du ciblage de Polycomb sur les ETs.

Multiple layers of regulation at EVD transposon
Multiple layers of regulation at EVD transposon

Nos questions

Notre équipe souhaite répondre à un certain nombre de questions fondamentales, qui n’ont vraiment été élucidées dans aucun organisme, et ce afin de mieux comprendre la régulation des TE, ainsi que des principes généraux des régulations épigénétiques, en particulier concernant l’interaction complexe entre la méthylation de l’ADN et le PcG.

  1. Comment la méthylation de l’ADN et le Polycomb entrainent-ils la répression transcriptionnelle des ETs -et/ou gènes adjacents ? Quel est leur potentiel répressif, en particulier lors de l’activation des Ets induite par le stress biotique ?
  2. Quel est le rôle biologique de Polycomb au niveau des ETs ?
  3. Quels sont les déterminants du recrutement de PRC2 au niveau des ETs et ceux qui pourraient favoriser PRC2, parfois au détriment de la méthylation de l’ADN ?

Pour répondre à ces questions, nous mettons en œuvre des approches de génétique et de biologie moléculaire associées à de nouvelles méthodologies en épigénomique pour analyser la chromatine chez le modèle végétal, Arabidopsis thaliana. De fait, Arabidopsis est un modèle puissant pour étudier la régulation épigénétique des ETs, car leur familles sont diverses mais relativement petites ce qui facilite leur étude, et car les voies épigénétiques y sont particulièrement similaires à celles des mammifères mais tolérantes aux mutations chez la plante.

Mots-clés :

Epigénétique, Eléments Transposables, méthylation de l’ADN, Polycomb, RNA interference, stress biotique (bactéria, virus), plantes, Arabidopsis thaliana

Contact :

Angélique DELERIS

par Communication - publié le , mis à jour le