Analyse globale de l'expression du genome mitochondrial d'arabidopsis thaliana

• Auteur / Autrice : Philippe Giegé
• Direction : Jean-Michel Grienenberger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Résumé

Le genome mitochondrial d'arabidopsis thaliana est le premier genome mitochondrial d'une plante superieure a avoir ete entierement sequence. L'analyse de la sequence a montre que ce genome, d'une taille de 366. 924 nucleotides, contient 57 genes et 85 autres phases ouvertes de lecture (orfs) d'une taille superieure a 100 codons. Le fait d'avoir a sa disposition la sequence complete de l'adn mitochondrial d'arabidopsis a permis d'initier un projet global d'expression, a l'echelle du genome. De nombreux aspects de cette analyse de l'expression ont fait l'objet de cette these. Un premier interet du projet d'analyse de l'expression du genome mitochondrial a ete de determiner quelles phases ouverte de lecture sont exprimees et donc susceptibles d'etre de nouveaux genes. La transcription de certains des orfs a ete mise en evidence. En particulier, la transcription et l'edition d'un orf d'une longueur de 95 codons (sdh4) a ete mise en evidence dans la mitochondrie d'arabidopsis. La sequence de cet orf presente des similarites avec une sous unite du complexe ii (succinate dehydrogenase). Un second aspect de l'etude globale de l'expression a ete d'etudier les taux d'expression respectifs des differents transcripts codes dans le genome mitochondrial. Pour cette etude, les taux de transcription a l'equilibre ont ete compare aux taux de transcripts naissant (determines par transcription in organello). Cette analyse montre que l'activite des differents promoteurs ainsi que les stabilites respectives des arns, contribuent tous deux aux taux d'expression individuelle des differents genes de la mitochondrie d'arabidopsis. De nouvelles technologies utiles pour l'exploitation et la comprehension des informations contenues dans les genomes entierement sequences ont ete testees dans ce travail. Une banque d'adnc mitochondrial d'arabidopsis a ete construite et ordonnee a l'aide de systemes automatises. La banque a ete repiquee sur des plaques de microtitration et les clones ont ete deposes sur des filtres a haute densite. En utilisant cette methode, une seule hybridation est necessaire pour identifier des clones positifs dans la banque de plaques de microtitration. Cette technologie a ete utilisee pour determiner l'activite complete de l'edition de l'arn dans la mitochondrie d'arabidopsis. Des clones d'adnc ont ete isoles et sequences pour tous les arn messagers identifies a ce jour. 456 sites d'edition ont ete identifies. L'analyse systematique de cette modification post-transcriptionelle permet d'en mesurer l'impact global sur les sequences proteiques dans la mitochondrie d'arabidopsis. Cette analyse donne aussi des indices pour la comprehension du mecanisme de specificite utilise pour l'activite d'edition.