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Séminaire


Soutenance de thèse

Etude de la Topoisomérase VI et de l’interacteur TFIIFα dans les voies de signalisation rétrograde de l’oxygène singulet et antérograde impliquant les protéines PPR chez Arabidopsis thaliana

Du 16/11/2018 au 16/11/2018
Laura Dimnet (BIAM/LGBP)

Conférencier : Laura Dimnet (BIAM/LGBP)

Résumé :

Les plantes sont constamment soumises à des conditions environnementales défavorables (stress biotiques et abiotiques) qui sont responsables de la surproduction d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) dans les chloroplastes et les mitochondries principalement. Ces ROS peuvent provoquer des dommages parfois irrémédiables pour la cellule ou déclencher des voies de signalisation rétrogrades vers le noyau qui induisent des réponses adaptées pour la tolérance au stress. En parallèle, le génome nucléaire contrôle le développement et l’activité des organites grâce à la signalisation antérograde. Dans ce contexte de régulations fines entre le noyau, les chloroplastes et les mitochondries, le complexe nucléaire Topoisomérase VI (Topo VI) a été étudié chez Arabidopsis thaliana. Topo VI est un régulateur des gènes de réponse à la signalisation rétrograde de la ROS oxygène singulet ; toutefois, les mécanismes qui régissent cette régulation sont inconnus. Dans l’objectif de les déterminer, des interacteurs de la Topo VI ont été mis en évidence, dont la sous-unité alpha du facteur général de transcription TFIIF (TFIIFα). Après caractérisation de l’expression du gène TFIIFα et des isoformes protéiques qu’il code, des analyses transcriptomiques réalisées en condition standard de croissance et en condition de stress photo-oxydant ont montré que Topo VI et TFIIFα co-régulent la majorité des gènes de réponse à ce stress. Ces analyses ont aussi révélé que les deux interacteurs ont un rôle inattendu et opposé dans la régulation de l’expression de gènes appartenant à la superfamille « PentatricoPeptide Repeat » (PPR). Les protéines PPR sont adressées aux chloroplastes et aux mitochondries dans lesquels elles participent à la régulation post-transcriptionnelle ; chez des mutants tfIIfα, des gènes codant les protéines PPR impliquées dans l’édition des ARN organellaires sont réprimés et l’édition de sites cibles associés est parfois altérée. Les conséquences de ces altérations sont discutées à partir de l’analyse de certaines fonctions chloroplastiques. Les interacteurs Topo VI et TFIIFα sont donc des facteurs clés dans les voies de signalisations rétrograde de l’oxygène singulet et antérograde impliquant les protéines PPR.

Abstract

Under unfavorable environmental conditions (biotic and abiotic stress), plants overproduce reactive oxygen species (ROS) in plastids and mitochondria. ROS can cause damages sometimes definitive for cells or trigger retrograde signalling pathways to the nucleus that provide appropriate responses for stress tolerance. Concurrently, the nuclear genome controls the development and the activity of organelles through anterograde signalling. In this context of accurate regulations between the nucleus, plastids and mitochondria, the nuclear complex Topoisomerase VI (Topo VI) is studied in Arabidopsis thaliana. Topo VI is a regulator of stress responsive genes in the retrograde signalling triggered by the singlet oxygen ROS; nevertheless, the mechanisms controlling this regulation are still unknown. To determine them, Topo VI interactors were found out, including the alpha subunit of the general transcription factor TFIIF (TFIIFα). TFIIFα gene expression and the encoded protein isoforms were first characterized and then, transcriptomic analysis in standard growth conditions and under photo-oxidative stress showed that Topo VI and TFIIFα co-regulate most of stress responsive genes. This analysis also revealed an unexpected and opposite role of the two interactors in the expression of genes belonging to the "PentatricoPeptide Repeat" (PPR) superfamily. PPR proteins are targeted to plastids or mitochondria in which they contribute to post-transcriptional regulation mechanisms; in tfIIfα mutants, genes encoded PPR proteins involved in organellar RNA editing are massively down-regulated, and the editing of associated target sites was impaired. Possible consequences of this impairment were discussed.

Infos Pratiques

Auditorium de l’Hexagone, Marseille, campus de Luminy, à partir de 14 h.

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