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Analysis of genes involved in meiotic crossovers formation in the model plant species Arabidopsis thaliana. Analyse de gènes impliqués dans la formation des crossing-over méiotiques chez la plante modèle Arabidopsis thaliana
Archive ouverte
Edité par CCSD -
La reproduction sexuée des eucaryotes participe à la diversité génétique des individus et favorise l’adaptation de l’espèce. La méiose est la division cellulaire lors de laquelle ont lieu les évènements qui vont générer cette diversité génétique. L’un de ces évènements, le crossing-over, est un produit d’un mécanisme programmé de réparation de l’ADN en méiose; la recombinaison homologue. Les crossing-over sont des échanges réciproques d’ADN entre les chromosomes, et leur formation est essentielle pour assurer une répartition correcte des chromosomes entre les cellules destinées à devenir les gamètes. La formation des crossing-over est assurée par des protéines spécifiques et par l’apparition d’une série de réarrangements structuraux des chromosomes qui ont lieu en début de méiose. Pour comprendre comment sont formés les crossing-over, il est important de comprendre l’influence des structures chromosomiques sur la recombinaison homologue, mais également de connaître les gènes spécifiquement impliqués dans la formation, la régulation et la distribution des crossingover. Les travaux présentés ont permis l’identification de deux gènes qui n’étaient jusqu’alors pas soupçonnés pour avoir un rôle en méiose ; SAR3 et SHOC1. SAR3 est une protéine constituante du pore nucléaire et semble impliquée dans la formation des crossing-over mais également dans l’organisation structurelle des chromosomes en méiose. SHOC1 est une protéine de type XPF impliquée spécifiquement dans la formation des crossing-over majoritaires chez Arabidopsis thaliana ; les crossing-over de type I, dont la distribution sur les chromosomes est contrôlée. Ces travaux ont également permis de montrer qu’un complexe protéique de type XPF-ERCC1, le complexe SHOC1-PTD, a une influence importante sur la formation des crossing-over méiotiques. Les complexes de type XPF-ERCC1 sont connus pour être impliqués dans les phénomènes de réparations d’ADN somatiques. Chez Arabidopsis, le complexe SHOC1-PTD est impliqué dans la formation de 85% des crossingover méiotiques, mais il ne semble pas avoir de rôle en mitose. SHOC1 est une protéine très conservée, on en retrouve des homologues dans des taxons aussi éloignées que peuvent l’être la levure S. cerevisiae et l’homme. Comprendre la formation des crossing-over en méiose, et plus généralement comprendre la méiose ellemême, pourra avoir des conséquences favorables aussi bien dans le domaine agronomique, puisque la recombinaison génétique est à la base de la sélection agronomique, que dans le domaine médical dans la perspective de pouvoir traiter l’infertilité.
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