Base moléculaire du recrutement du facteur de transcription SEPALLATA3 par la protéine PHYL1, effecteur de bactérie Phytoplasma.

par Antonin Galien

Projet de thèse en Biologie Végétale

Sous la direction de Véronique Hugouvieux et de Chloé Zubieta.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant , en partenariat avec Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale (laboratoire) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    Le code génétique d'un organisme réside dans la chromatine dense qui contient des complexes ADN-histone appelés nucléosomes. Le processus fondamental de transcription du code génétique nécessite l'ouverture et la fermeture de différentes régions de la chromatine de manière hautement orchestrée pour une régulation des gènes et des changements physiologiques appropriés, tels que le passage de la croissance à la reproduction chez les plantes. Les facteurs de transcription (TF) sont des acteurs majeurs dans ce processus, capables de se lier à des régions spécifiques de régulation sur la chromatine et de diriger l'expression et / ou la répression de différents gènes cibles. Les facteurs de transcription agissent rarement seuls, mais forment plutôt des complexes plus importants en recrutant des molécules de la machinerie cellulaire générale, y compris des remodeleurs chromatiniens. Les remodeleurs chromatiniens, tels que les ATPases SWI / SNF BRAHMA (BRM) et SPLAYED (SYD), agissent en repositionnant les nucléosomes, permettant la liaison de l'ARN polymérase et la transcription des gènes. La liaison et le recrutement des remodeleurs chromatiniens par les TFs et la nécessité de ces interactions pour l'ouverture de la chromatine sont des questions fondamentales que le projet abordera. On suppose que les interactions TF-remodeleurs chromatiniens jouent un rôle critique dans le remodelage de la chromatine, mais les déterminants structurels de ces liaisons sont très mal connus et à ce jour, aucun complexe de TFremodeler n'a été caractérisé structurellement. Chez Arabidopsis, le facteur de transcription SEPALLATA3 (SEP3) de la famille MADS a été énormément étudié pour sa fonction lors du passage du développement végétatif à la croissance reproductrice et à l'organogenèse florale. SEP3 déclenche la formation d'organes floraux en formant des dimères et des tétramères spécifiques avec d'autres TF MADS. Notre équipe a récemment résolu la structure cristalline du domaine de tétramérisation de SEP3 et a démontré que les tétramères SEP3 sont nécessaires à la formation de fleurs (Hugouvieux et al., submitted). Sur la base de nos expériences récentes de 2-hybrides chez la levure (Silva et al., unplished), nous avons confirmé que SEP3 interagit fortement avec la BRM et avons cartographié cette interaction au niveau du domaine C-terminal de SEP3. L'objectif du projet de thèse est d'établir les déterminants du niveau moléculaire de l'interaction SEP3-chromatine remodeleur et de déterminer si cette interaction est nécessaire à la régulation des gènes.

  • Titre traduit

    Molecular basis for transcription factor SEPALLATA3 recruitment by the bacteria effector protein PHYL1.


  • Résumé

    The genetic code of an organism resides in densely packed chromatin that contains DNA-histone complexes called nucleosomes. The fundamental process of transcribing the genetic code requires the opening and closing of different regions of chromatin in a highly orchestrated manner for proper gene regulation and developmental switches such as the change from growth to reproduction in plants. Transcription factors (TFs) are major players in this process, able to bind specific cis-regulatory regions on chromatin and direct the expression and/or repression of different target genes. Transcription factors seldom act alone, but rather form larger complexes by recruiting general cellular machinery including chromatin remodelers. Chromatin remodelers, such as the SWI/SNF ATPases BRAHMA (BRM) and SPLAYED (SYD), act by repositioning nucleosomes, allowing the binding of RNA polymerase and the transcription of downstream genes. How TFs are able to bind and recruit chromatin remodelers and whether this is required for chromatin opening are fundamental questions the project will address. TF-remodeler interactions are hypothesized to play a critical role in specific chromatin remodeling, however the structural determinants of this binding are almost completely unknown and to date no TFremodeler complexes have been structurally characterised. In Arabidopsis, the MADS-family transcription factor SEPALLATA3 (SEP3) has been widely studied for its function during the developmental switch from vegetative to reproductive growth and floral organogenesis. SEP3 triggers floral organ formation by forming specific dimers and tetramers with others MADS TFs. Our team recently solved the crystal structure of the tetramerisation domain of SEP3 and demonstrated that SEP3 tetramers are required for proper flower formation (Hugouvieux et al., submitted). Based on our recent yeast 2-hybrid experiments (Silva et al., unpublished) we confirmed that SEP3 strongly interacts with BRM and mapped this interaction to the C-terminal domain of SEP3. The goal of the thesis project is to establish the molecular level determinants of SEP3-chromatin remodeler interaction and to determine whether this interaction is required for gene regulation.