L’évolution des éléments transposables comme moteur de la régulation de l’expression des gènes végétaux – SATURN

Les éléments transposables (ET) sont des composants ubiquitaires des génomes eucaryotes. D’abord considérés comme de l’ADN ‘poubelle’, ils sont aujourd’hui reconnus pour leurs impacts fonctionnels, notamment via leur capacité à fournir des éléments cis-régulateurs (ECR) contrôlant l'expression des gènes voisins. Bien que certains cas aient été bien décrits, nous manquons d’une compréhension étendue de la contribution des ET à l'évolution des fonctions biologiques, depuis celles impliquées de façon conservée dans les programmes de développement, aux fonctions plus spécifiques à une espèce, dont celles permettant la réponse à l'environnement.
Dans SATURN, nous proposons de caractériser la contribution des ET à l’évolution de la régulation de l’expression des gènes chez les plantes, en étudiant 6 espèces présentant une gamme de divergence de 20 à 200 Ma et pour lesquelles des données génomiques et fonctionnelles sont disponibles. Nous visons à : (i) évaluer la contribution des ET aux ECR impliqués dans la régulation du développement et de la réponse à l’environnement, (ii) décrypter comment les ET contribuent à la régulation des fonctions conservées entre espèces, ou importantes pour une espèce, (iii) tester le rôle des ECR dérivés des ET dans la régulation de l’expression génique.
SATURN élucidera la contribution des ET aux fonctions qui ont façonné l’évolution et l’adaptation des plantes, en utilisant une approche pluridisciplinaire combinant annotation avancée des ET, génomique comparée, développements innovants en épigénomique et transcriptomique, et validation fonctionnelle in vivo. Il apportera un éclairage nouveau sur les principaux ET impliqués dans l’évolution fonctionnelle des espèces, et sur les fonctions biologiques concernées. L’utilisation d’espèces modèles et cultivées permettra d’apporter des informations utiles à l’amélioration variétale, et des connaissances essentielles pour comprendre la contribution fonctionnelle des ET à l’évolution des espèces.