Étude de quelques partenaires de la protéine chromatinienne LHP1 chez arabidopsis thaliana

LHP1 chromatin complexes in arabidopsis thaliana

• Auteur / Autrice : Nathalie Simoncello
• Direction : Valérie Gaudin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteurs de transcription

Chromatine

Épigénétique

Résumé

Les mécanismes épigénétiques permettent le maintien de l'intégrité des génomes eucaryotes et sont impliqués dans le contrôle du développement ainsi que dans les réponses des organismes à l’environnement, principalement par le biais de la régulation de l’expression des génomes. Les protéines de la famille HP1 (Heterochromatin Protein 1) sont des composants de la chromatine impliqués dans la répression et l’activation transcriptionnelles, qui reconnaissent des lysines methylés des histones avec différentes spécificités selon les membres. Elles permettent le recrutement d’un grand nombre de protéines, en servant de plateforme dynamique à de nombreux partenaires protéiques. Chez Arabidopsis thaliana, LHP1, homologue de HP1 reconnaît, par son chromodomaine, la méthylation de la lysine 27 de l’histone H3 (H3K27me) et représente le premier membre d’un complexe PRC1 végétal. Pour caractériser d’autres membres des complexes impliquant LHP1, nous avons identifié des partenaires de LHP1 et nous avons choisi d’approfondir l’étude de l’interaction avec LIF11, un facteur de transcription ERF, et LIF4, une protéine HMGB. Nous avons montré que ces partenaires interagissent avec LHP1 via son chromo-shadow domain. Nous avons validé l’interaction entre LIF4 et LHP1 in vivo. L’analyse du phénotype des mutants lif4 a révélé une floraison tardive de certains allèles alors que les mutants lif11 présentent une floraison précoce. Nous avons montré que LIF4 joue un rôle dans la réponse au stress. Nous avons tenté d’établir un modèle de formation du complexe LIF11/LHP1 en réponse à un stress pour comprendre les modifications de la chromatine et leur impact sur l’expression des gènes.

Epigenetic mechanisms allow the maintenance of eukaryotic genome integrity and are involved in organism responses to environment, mainly in regulating gene expression. The HP1 (Heterochromatin Protein 1) family proteins are essential chromatin components involved in transcriptional repression and activation of the two chromatin compartments : euchromatin and heterochromatin. HP1 proteins recognize histone methylated lysines with different specificities depending on the family members. They enable the recruitment of other proteins, thus serving as a dynamic platform. In Arabidopsis thaliana LHP1, which is HP1 plant homolog, recognizes histone H3 lysine 27 methylation (H3K27me) via its chromodomain, and so represents the first member of plants “PRC1-like” complex. In order to characterize other LHP1 chromatin complex members, we identified LHP1 partner proteins and we chose to study their interactions with an ERF transcription factor, LIF11, and a HMGB protein, LIF4. We determined LHP1’s interaction domains with these partners. Interaction between LHP1 and LIF4 in vivo was validated. Phenotypic analysis of lif4 mutants revealed late flowering for some specific alleles and an early flowering phenotype for lif11 mutants. We showed that LIF4 is involved in stress response. We also tried to establish a model for the LHP1 / LIF11 complex formation during stress response to understand chromatin modifications and their impact on gene expression.