Synergistic repression of the embryonic programme by SET DOMAIN GROUP 8 and EMBRYONIC FLOWER 2 in Arabidopsis seedlings.

Tang, X., Lim, M.-H., Pelletier, J., Tang, M., Nguyen, V., Keller, W.A., Tsang, E.W.T., Wang, A.M., Rothstein, S.J., Harada, J.J., et Cui, Y. (2012). « Synergistic repression of the embryonic programme by SET DOMAIN GROUP 8 and EMBRYONIC FLOWER 2 in Arabidopsis seedlings. », Journal of Experimental Botany, 63(3), p. 1391-1404. doi : 10.1093/jxb/err383  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le programme de maturation de la graine ne se déclenche qu’à la dernière phase du développement embryonnaire, et la répression des gènes de la maturation est essentielle au développement du semis. Toutefois, les mécanismes par lesquels l’expression de ce programme est réprimée dans les tissus végétatifs sont mal compris. Nous avons effectué un criblage génétique pour rechercher des mutants dans les feuilles desquels les gènes de la maturation sont exprimés. Nous démontrons ici que les mutations touchant le SDG8 (SET DOMAIN GROUP 8), une histone méthyltransférase présumé, entraînent l’expression ectopique d’un sous‑groupe de gènes de maturation dans les feuilles. De plus, pour étudier la relation entre le SDG8 et les protéines PcG (Polycomb Group), lesquelles répriment de nombreux gènes importants pour le développement dont des gènes de maturation de la graine, nous avons produit des doubles mutants et observé la formation d’embryons somatiques sur les semis porteurs de mutations du SDG8 et de l’EMF2 (EMBRYONIC FLOWER 2. L’analyse de la méthylation des histones des sites de chromatine d’un certain nombre de locus de maturation a révélé un effet de synergie du emf2 et du sdg8 sur le dépôt de la marque de l’histone active, c’est‑à‑dire la triméthylation de la Lys4 sur l’histone 3 (H3K4me3). Cette constatation est compatible avec la forte expression de ces gènes et la formation d’embryons somatiques chez les doubles mutants de l’emf2 et du sdg8. Il est intéressant de noter qu’un double mutant du sdg8 et du vrn2 (vernalization2), un paralogue de l’EMF2, a eu un développement normal jusqu’à la maturité. Ces phénomènes dénotent une interaction coopérative fonctionnelle entre le SDG8 et un complexe PcG renfermant un EMF2 pour la préservation de l’identité végétative de la cellule par la répression des gènes des graines, ce qui favorise le développement du semis. Nous avons également constaté les spécificités fonctionnelles des complexes PcG chez Arabidopsis.

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