– teloplante

Nous proposons d'étudier les rôles des protéines de recombinaison et de réparation de l'ADN dans le maintien des télomères et la stabilité chromosomique chez la plante Arabidopsis thaliana. Les télomères sont les structures nucléoprotéiques, évoluées pour éviter le raccourcissement progressif et l'instabilité chromosomique dû à la recombinaison des extrémités de chromosomes. Dans la majorité des espèces étudiées, les télomères se composent de multiples répétitions d'une courte séquence d'ADN auxquelles se lient par un certain nombre de protéines. - L'absence de l'enzyme télomerase dans les tissus somatiques des animaux impose une limite au potentiel réplicatif de ces cellules. L'importance de cette limite est illustrée par le fait que les cellules cancéreuses doivent soit réactiver la production de télomerase, soit activer un mécanisme alternatif pour le maintien des télomères. Ces dernières années un certain nombre d'études ont confirmé que ce raccourcissement des répétitions télomèriques conduisant à la perte du cap télomèrique, mène à l'identification de l'extrémité uncapped du chromosome comme une molécule cassée d'ADN. Ceci entraine l'activation de la réparation, des réponses d'arrêt du cycle cellulaire, d'apoptotose et une forte instabilité karyotypique. - Bien que le rôle des télomères soit d'empêcher les extrémités des chromosomes d'être reconnues comme substrats par les enzymes de la recombinaison et de la réparation des cassures d'ADN double-brin (CDBR), des travaux récents démontrent que ces mêmes enzymes du CDBR jouent pourtant des rôles essentiels dans la structure et la fonction même des télomères. La question des relations entre les voies de recombinaison/réparation et la fonction télomérique est d'intérêt croissant et nous étudions activement ces processus dans la plante Arabidopsis thaliana. - La majorité des protéines (connues) impliquées dans ces processus sont fortement conservées dans tout le monde vivant, mais la plupart des études jusqu'à présent, ont concerné les levures et les animaux. Pourtant, les plantes présentent des particularités très intéressantes pour les études menées dans ce domaine : l'absence d'un certain nombre des protéines de réparation et de recombinaison d'ADN (par exemple Rad50) n'est pas létale chez les plantes contrairement aux Vertébrés ; la séparation des lignées de cellules germinales et somatiques se produit très tard dans le développement végétal ; les plantes ont une étonnante capacité à résister à la polyploïdisation ; les plantes présentent une étonnante capacité à supporter un état de polyploïdisation. Bien que l'apoptose joue un rôle essentiel chez la plante et que le terme d'apoptose lui-même vienne de la biologie végétale, il subsiste un doute sur du lien entre surveillance du génome et réponse apoptotique chez les plantes. Il est important de souligner ici l'absence apparente d'orthologue de la protéine p53 dans les génomes des plantes séquencés. Le séquençage complet du génome et l'existence de collections de mutants d'Arabidopsis parfaitement étiquetés, en font un modèle particulièrement intéressant pour les études de maintien de l'intégrité du gnome. - - - Ce projet sur les rôles de la Recombinaison et de la Réparation de l'ADN dans le maintien de télomères et la stabilité chromosomique est articulé autour de deux questions : - 1- Quelles sont les contributions des différentes protéines et voies de recombinaison aux fusions des chromosomes avec les télomères dysfonctionnels ? Nous proposons d'analyser les contributions de ces différentes protéines et voies de recombinaison dans deux conditions différentes de dysfonctionnement télomèrique : érosion des répétitions télomèriques dans les générations successives du mutant de télomerase (tert) et la perte catastrophique de télomère dans le mutant rad50. - 2 - Quels sont les conséquences du dysfonctionnement de télomère et de l'instabilité chromosomique résultante dans le contexte de la plante développant