The Arabidopsis SWI2/SNF2 Chromatin Remodeler BRAHMA Regulates Polycomb Function during Vegetative Development and Directly Activates the Flowering Repressor Gene SVP.

Li, C.L., Chen, C., Gao, L., Yang, S., Nguyen, V., Shi, X., Siminovitch, K., Kohalmi, S.E., Huang, S.Z., Wu, K., Chen, X., et Cui, Y. (2015). « The Arabidopsis SWI2/SNF2 Chromatin Remodeler BRAHMA Regulates Polycomb Function during Vegetative Development and Directly Activates the Flowering Repressor Gene SVP. », PLoS Genetics, 11(1: e1004944). doi : 10.1371/journal.pgen.1004944  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le gène de remodelage de la chromatine BRAHMA (BRM) est une protéine du groupe des trithorax (TrxG) qui réprime les fonctions des protéines PcG (Polycomb Group) chez les mouches et les mammifères. Des études récentes ont montré le rôle semblable exercé par le gène BRM du Arabidopsis (Arabidopsis thaliana), mais les mécanismes moléculaires sous-jacents à cette répression ne sont pas clairs. Pour comprendre les interactions entre le gène BRM et les protéines PcG durant le développement des plantes, nous avons mené une analyse pangénomique de la triméthylation de l’histone H3 lysine 27 (H3K27me3) dans des semis porteurs de mutations du gène BRM par immunoprécipitation de la chromatine suivie d’un séquençage de nouvelle génération (ChIP-seq). Nous avons observé une augmentation du dépôt de H3K27me3 sur plusieurs centaines de gènes dans les semis porteurs de mutations du gène BRM, et cette augmentation a été partiellement supprimée par l’enlèvement de la méthyltransférase H3K27 des protéines CURLY LEAF (CLF) ou SWINGER (SWN). Les expériences de ChIP-seq ont montré que le gène BRM se lie directement à un sous-ensemble de gènes et qu’il empêche l’association inappropriée ou l’activité des protéines PcG à ces locus. Nos résultats montrent l’importance primordiale du gène BRM pour la réduction de l’activité inappropriée des protéines PcG durant le développement des plantes. Le principal gène répresseur de la floraison appelé PHASE VÉGÉTATIVE COURTE (PVC) est une telle cible du gène BRM. Dans les semis porteurs de mutations du gène BRM, le taux élevé d’occupation des protéines PcG au gène PVC accompagne une augmentation spectaculaire des concentrations du H3K27me3 à ce locus et une réduction en concomitance de l’expression du gène PVC. De plus, nos données génétiques sur le gain et la perte de fonctions établissent que le gène BRM contrôle la floraison en activant directement l’expression du gène PVC. Nos travaux mettent en lumière les interactions fonctionnelles pangénomiques entre le gène BRM et les protéines PcG et permettent de mieux comprendre les impacts de ces protéines sur la croissance et le développement des plantes.

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