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LBDP

Compétences & techniques

Publié le 20 mars 2015

​Notre espèce modèle

Arabidopsis thaliana (Arabette des dames)
Crédit : Patrick DUMAS/CEA
​Une petite crucifère (Arabidopsis) sert de modèle à nos études en privilégiant l’analyse de l’architecture de la racine au moyen d’approches génétiques, moléculaires et biochimiques. Cet organe transparent à l’anatomie simple (nombre restreint de cellules) se prête particulièrement aux approches de biologie cellulaire (microscopie optique et confocale).

Ce modèle est exploité pour étudier le développement des plantes en réponse à diverses contraintes abiotiques (carence en phosphate, métaux, hormones, stress thermique et hydrique).
Cette petite crucifère s’est imposée depuis une vingtaine d’années comme un modèle végétal. Sa petite taille, sa grande prolificité et son cycle de vie court (2 à 3 mois) le désigne comme un organisme de choix pour les études génétiques. En outre son génome présente une taille réduite ce qui a permis d’en obtenir un séquençage complet depuis quelques années facilitant ainsi l’identification de nombreux gènes et de leurs fonctions associées.

Plusieurs milliers de mutants divers ont déjà été décrits chez cet organisme modèle et de vastes collections de graines permettent d’y avoir accès. Tous les ans un congrès international dédié spécifiquement à Arabidopsis se tient aux USA ou en Europe.  

La racine d’Arabidopsis

 
 
 
 
 
 
 
Racine d'Arabidopsis thaliana.  Crédit : ?

​Cet organe, transparent présente une structure très simple : faible nombre de cellules et d’assises cellulaires.
Sa croissance est rapide (1cm/jour dans nos conditions de culture in-vitro).
De nombreuses équipes de par le monde étudient divers aspects de la croissance de la racine permettant ainsi un fort dynamisme de ces thématiques de recherche.

 

Biologie cellulaire

Crédit : Hélène Javot/CEA
​Le laboratoire dispose d'un excellent équipement pour étudier l’ultrastructure des plantes (loupes binoculaires, loupes à fluorescence, microscope optique et microscope confocal) regroupé au sein de la Zone d'Observation en Microscopie (ZOOM). Cela nous permet d'analyser par des techniques très sensibles de microscopie confocale en fluorescence (FRET, FRAP, FLIM) les interactions entre protéines. Il est en outre équipé d’un robot permettant d’automatiser les expériences d’immunolocalisation en plantule entière ainsi que du matériel nécessaire pour réaliser coupes et expériences d’analyse in-situ.

 

Biologie moléculaire

​L’analyse de la fonction des nouveaux gènes découverts au laboratoire bénéficie d’une expertise pratique approfondie en biologie moléculaire de divers membres de l’équipe. Nous utilisons en routine aussi bien des techniques classiques (clonage, transgenèse, Southern, Northern, AFLP…) que des procédés plus récents (PCR quantitative, analyse du transcriptome par puce à ADN…). Nous possédons au laboratoire ou au département tout l'équipement nécessaire pour mener à bien ces diverses expériences.
Crédit : F.Rhodes/CEA

 

Biochimie

​Le laboratoire développe une activité croissante en termes de purification de complexes protéiques végétaux, de co-immunoprécipitation, de système double hybride dans la levure, d’analyse FPLC, de western blot quantitatifs et d’expression de protéine (chez Coli, Nicotiana benthamiana et Aspergillus niger)…


Equipement du département : Odyssey (Licor) ; Äkta FLPC (Pharmacia)

Technique de  Western-Blot
Credit : P.Stroppa/CEA

Génétique

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Repiquage de plants d'Arabidopsis mutés - Crédits : Patrick DUMAS/CEA
​La génétique offre des outils puissants pour étudier le fonctionnement des plantes. Au LBDP, nous exploitons la vaste palette des outils de la génétique « forward » (du phénotype au gène) et de la génétique « reverse » (du gène au phénotype), disponibles chez Arabidopsis : la variabilité naturelle pour identifier des loci à effet quantitatifs (QTL, Quantitative Trait Loci) , la mutagenèse chimique, par rayonnement gamma ou par le transposon Ds du maïs, l’analyse de mutants d’insertion, l’extinction de gène par RNAi, le clonage positionnel, etc.

Ces outils nous servent à identifier des gènes importants pour une fonction donnée, analyser leur rôle, tester des interactions entre gènes, disséquer des processus de développement et physiologiques, etc.
En outre, différents cribles sur des populations de mutants créés par insertion de gènes rapporteurs à l’INRA (gène dont l’activité se place sous le contrôle du gène endogène et permet ainsi de visualiser cette dernière) ont permis de sélectionner un millier de lignées. Ces dernières offrent au laboratoire toute une palette de marqueurs permettant de suivre le développement et la différenciation des cellules dans la racine.

Toutes ces plantes sont cultivées en conditions contrôlées dans les phytotrons du GRAP.