Rôle respectifs des facteurs d'initiation de la traduction eIF4E ET eIF (ISO) 4E chez Arabidopsis thaliana

Respective roles of Arabidopsis thailana's eukaryotic initiation factors eIF4E and eIF(iso)4E

• Auteur / Autrice : Cecile Lecampion
• Direction : Christophe Robaglia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie végétale
• Date : Soutenance le 13/12/2013
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Anne Galinier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Laloi, Jean luc Gallois
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Patrick Cormier, Yves Choquet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gènes

Arabidopsis thaliana

Plantes -- Croissance

Mots clés libres

Initiation de la traduction

Polysomes

Croissance

TOR

Translation initiation

Polysomes

Growth

TOR

Résumé

L’initiation de la traduction est un processus complexe qui fait intervenir une douzaine de facteurs d’initiation. L’élément clef de ce mécanisme est le facteur eIF4E qui grâce à sa liaison avec la coiffe, recrute l’ensemble du complexe d’initiation au niveau de l’ARNm et permet l’assemblage du ribosome au voisinage du codon d’initiation. Chez Arabidopsis thaliana, il existe à coté de la protéine eIF4E, une isoforme : eIF(iso)4E. Ces deux protéines participent à l’initiation de la traduction. L’existence de ces deux protéines évoque un phénomène de redondance fonctionnelle qui est attestée par la létalité du double mutant alors que les simples mutants sont viables. Cependant, l’étude phénotypique de mutants pour les gènes eIF4E et eIF(iso)4E a permis de montrer que cette redondance est partielle et inégale. En effet, les mutants pour le gène eIF4E présentent un retard de croissance, un retard de floraison, une baisse de la fertilité, une sénescence précoce et une activité traductionnelle réduite. Inversement, le phénotype des plantes mutantes pour le gène eIF(iso)4E est comparable à celui du sauvage. Les mutations dans les gènes eIF4E et eIF(iso)4E induisent une hypersensibilité à la lumière Enfin, en présence d’un inhibiteur de TOR la croissance de la racine des plantes de la lignée mutante pour le gène eIF(iso)4E est moins inhibée que celle des plantes de la lignée sauvage.

More than 12 initiation factors are involved in eukaryotic translation initiation. The key step of this mechanism is the binding of eIF4E with the cap of the mRNA. This step allows the recruitment of the initiation complex and the assembly of the ribosome close to the start codon. Arabidopsis thaliana encodes a second eIF4E protein: eIF(iso)4E. Those two proteins perform translation initiation. The existence of those two proteins suggests that they may be functionally redundant. Double mutant lethality testifies for functional redundancy. However, phenotypic studies of mutant lines for gene eIF4E and eIF(iso)4E showed that redundancy is partial and unequal. Indeed, the eIF4E mutant lines exhibit growth delay in rosette and roots, bolting delay, impaired fertility and early senescence in leaves. Translational activity is also largely impaired. On the contrary, a mutant line for the eIF(iso)4E gene has the same phenotype as wild type line. Mutant lines for eIF4E and eIF(iso)4E are more sensitive to light and accumulate anthocyanins even in normal light. On the molecular level, the amounts of mRNA of genes that are involved in high light response and their association to polysomes increase. When plants are grown on media containing a TOR inhibitor, AZD-8055, plants of the eIF(iso)4E mutant line show less root growth inhibition compared to wild type and eIF4E mutant lines. This result suggests that eIF(iso)4E could be targeted by the TOR pathway.