Rôle des longs ARN non codants symbiotiques dans le contrôle de l'expression génique au cours du développement nodulaire – ISLAND

Les plantes peuvent établir des associations symbiotiques pour acquérir les nutriments essentiels à leur croissance. Les symbioses entre légumineuses et bactéries du sol conduit au développement nouveaux organes racinaires appelés nodules, hébergeant les bactéries de manière intracellulaire permettant de fixer l'azote atmosphérique au bénéfice de la plante. L’organogénèse nodulaire dépend de programmes symbiotiques permettant le changement d’identité des cellules racinaires, impliquant une reprogrammation cellulaire orchestrée par les facteurs de transcription symbiotiques de la plante. Le séquençage du génome de la légumineuse modèle Medicago truncatula et l’obtention de transcriptomes de nodules a révélé qu’une large fraction des gènes activés au cours du développement nodulaire sont finement régulés et regroupés dans des clusters génomiques appelées îlots symbiotiques. Les îlots symbiotiques sont enrichis en marques épigénétiques qui varient drastiquement entre racines et nodules. Pourtant, les mécanismes moléculaires permettant la reprogrammation transcriptionnelle et épigénétique des gènes présents dans les îlots symbiotiques restent à découvrir. Les îlots symbiotiques sont enrichis en longs ARN non codants (lncRNAs), des régulateurs émergents de l'expression génique. Nous avons identifié un lncRNA appelé SYNC1 dont l’expression est nodule-spécifique. SYNC1 est transcrit à partir d’un îlot symbiotique contenant le gène RSD, codant pour un régulateur symbiotique essentiel. RSD subit une reprogrammation épigénétique qui permet son expression dans le nodule, au travers de mécanismes moléculaires impliquant potentiellement SYNC1. Le projet proposé vise à caractériser les activités régulatrices de SYNC1 dans la reprogrammation de RSD et des autres gènes présents dans l’îlot symbiotique. Une meilleure compréhension des mécanismes permettant la mise en place des symbioses fixatrices d’azote permettra d’explorer de nouvelles stratégies pour une agriculture plus durable.