Academic literature on the topic 'Silencing génique'

L’ARN silencing est un mécanisme de régulation négative de l’expression des gènes par des interactions entre molécules d’ARN. Un ARN double-brin est découpé par Dicer en “short-interfering (si)RNA” de 21 à 24-nt incorporant un “RNA-Induced Silencing Complex”, pour guider le clivage d’ARNm cible de manière séquence spécifique. Le silencing joue un rôle important dans la lutte antivirale chez les plantes. De plus, la plupart des phytovirus produisent des protéines suppresseurs de silencing. Le silencing peut être amplifié par l’activité d’ARN-dépendante ARN polymérases (RDR) cellulaires. Nous avons étudié l’ARN silencing au cours de l’infection par le Cauliflower mosaic virus (CaMV) et montré que les quatre protéines Dicer-like (DCLs) d’Arabidopsis étaient impliquées dans ce mécanisme. Nous avons analysé les interactions entre cinq suppresseurs et l’activité de RDR6 et identifié les DCLs associés à RDR6. Nous avons découvert que dans certains cas, RDR6 utilise le siRNA comme une amorce
RNA silencing is a mechanism involved in the suppression of gene expression through nucleotide sequence-specific interactions mediated by RNA. A double-stranded RNA is processed by Dicer into 21- to 24-nt RNAs, called short-interfering (si)RNA that incorporate into a RNA-Induced Silencing Complex, to guide cleavage target mRNA in a sequence-specific manner. RNA silencing plays important antiviral role in plants. In parallel, most of phytoviruses produce suppressor proteins to counteract RNA silencing. RNA silencing can be amplified through the activity of the cellular RNA-dependent RNA polymerase (RDR). We studied RNA silencing during Cauliflower mosaic virus (CaMV) infection. We found that the four Arabidopsis Dicer-like (DCLs) proteins are involved to produce two classes of viral siRNAs. Then, we analysed the interactions between five silencing suppressors and RDR6 and identified the DCLs associated to RDR6. We also showed that, at least in some cases, RDR6 uses small RNAs as primers

Chez la vigne, les gibbérellines activent le débourrement des bourgeons latents et stimulent la formation de vrilles mais contrairement à Arabidopsis, celles-ci semblent inhiber la formation d'inflorescences. Par ailleurs, comme la floraison de la vigne n'est pas sensible à la photopériode,on peut se demander si l'orthologue du gène FT (VvFT) a tout de même un rôle intégrateur au niveau des feuilles et s'il active l'expression de l'orthologue du gène LFY (VFL). Dans la première partie de ma thèse, nous avons conduit une analyse moléculaire avec un matériel original : un porte-greffe 41 B transformé avec une construction contenant le gène VvFT sous contrôle du promoteur 35S et une plante dérivée du Pinot Meunier, portant une mutation dans le gène GA-INSENSITIVE (GAl). Notre étude montre que les gibbérellines ou/et le gène VvFT activent les gènes de floraison comme VFL. mais avec des réponses très différentes entre la vrille, les bourgeons latents et les inflorescences.Dans la seconde partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés au silencing. Nous avons produit des plantes transgéniques de la lignée PN40024 contenant soit le gène codant la GFP, soit une construction tige-boucle GF-FG, soit les deux. Les cals embryogènes transgéniques GFP et GFP+GF-FG sont fluorescents. Par contre, nous avons observé une disparition totale de la fluorescence chez ces PN40024 GFP+GF-FG, dès l'apparition des premières feuilles et chez la plante entière. L'étude moléculaire a mis en évidence des petits ARNs de 21 nt et 24nt produits à partir de la construction tige-boucle GF-FG. Des petits ARNs secondaires de 21 nt produit à partir de la séquence de la GFP ont été également été détectés
In grapevine, gibberellins activate latent bud and stimulate the formation of tendrils but in contrast to Arabidopsis, they appear to inhibit the formation of inflorescences. Moreover, as the flowering of the grapevine is not sensitive ta photoperiod, one might wonder whether the ortholog of the FTgene (VvFT) still has an integrative raie in leaves and it activates the expression of the ortholog ofLFY gene (VFL). ln the first part of my thesis, we conducted a molecular analysis with original material: a rootstock 41 B transformed with a construct containing the VvFT gene under the control of the 35S promoter and a derivative of the plant Pinot Meunier, carrying a mutation in the GA-INSENSITIVE gene (GAl). Our study shows that gibberellins and 1 or the gene VvFT activate genes in flowering as a VFL, but with very different responses between the tendril, latent buds and inflorescences.ln the second part of my thesis, we are interested in silencing. We produced transgenic plants of the PN40024 which line containing either the gene encoding GFP, a stem-loop structure GF-FG, orbath. The embryogenic callus transgenic GFP and GFP + GF-FG fluoresce. We observed acomplete disappearance of fluorescence in PN40024 GFP + GF-FG, from the first leaves appear and in the whole plant Molecular analysis revealed small RNAs of 21 nt and 24nt produced from the stem-loop structure GF-FG. Small secondary 21 nt RNAs produced from the sequence of the GFP were also detected

Le PTGS (post-transcriptional gene silencing) est un mécanisme de défense qui cible les acides nucléiques invasifs d’origines endogènes (transposons) ou exogènes (pathogènes, transgènes). Des mutations dans les gènes JMJ14 et NAC52 ont été isolées lors d’un crible génétique visant à identifier des mutants déficients en PTGS. JMJ14 code une histone déméthylase ciblant la lysine 4 bi- ou tri-méthylée de l’histone H3, tandis que NAC52 code un facteur de transcription. Ces deux protéines forment un complexe qui régule la transcription de centaines de gènes endogènes. Toutefois, le rôle de ce complexe chromatinien dans l’expression des transgènes et surtout dans le PTGS reste incompris. JMJ14 interagit avec NAC52 mais aussi avec une protéine de type guanine exchange factor de la famille RCC1. Des mutations dans l’un ou l’autre des membres du complexe RCC1-JMJ14-NAC52 réduisent la transcription des transgènes. JMJ14 se fixe au promoteur de façon indépendante de NAC52, tandis que NAC52 a besoin de JMJ14 pour se fixer à la région transcrite. Toutefois, JMJ14 et NAC52 ne semblent pas requis pour la transcription proprement dite. En effet, un niveau normal de transcription est restauré chez le double mutant jmj14 drm2, indiquant que le rôle du complexe RCC1-JMJ14-NAC52 semble être d’empêcher la méthylation de novo du promoteur par DRM2.L’effet des mutations jmj14 et nac52 sur la transcription des transgènes ne peut expliquer leur effet sur certaines formes de PTGS. En effet, les mutations jmj14 et nac52 n’affectent pas le PTGS induit constitutivement. Par contre, elles empêchent la systémie du PTGS induit localement. Des mutations dans le gène SPCL45 codant une Serine Carboxy Peptidase-Like qui interagit avec NAC52, mais pas JMJ14, ont le même effet. En revanche, la mutation rcc1 n’affecte pas la systémie du PTGS, suggérant que c’est au sein d’un complexe JMJ14-NAC2-SPCL45 que JMJ14 et NAC52 contrôlent le PTGS systémique. Ce complexe pourrait agir directement sur la chromatine du transgène pour permettre d’enclencher le PTGS en réponse à la perception du signal systémique, ou indirectement en contrôlant l’expression d’un gène endogène codant une protéine régulant la systémie du PTGS. Afin de mieux comprendre le rôle de JMJ14 dans la systémie du PTGS, un crible génétique visant à isoler des suppresseurs de la mutation jmj14 a été réalisé. Seize mutants correspondants à sept gènes codant des protéines ayant un rapport avec la chromatine et une action antagoniste à JMJ14 ont été caractérisés. Les mutations dans ces sept gènes pourraient supprimer l’effet de jmj14 en augmentant la transcription du transgène cible et donc la quantité du signal systémique de PTGS. Un 17ème mutant pourrait quant à lui affecter qualitativement le signal systémique de PTGS ou la perception du signal dans les cellules qui le reçoivent. Le gène correspondant reste à identifier
Post-transcriptional gene silencing (PTGS) is a defense mechanism that targets invading nucleic acids from endogenous (transposons) or exogenous (pathogens, transgenes) origins. Mutations in JMJ14 and NAC52 have been retrieved from a genetic screen aiming to identify PTGS deficient mutants. JMJ14 encodes an histone demethylase targeting the bi- or tri-methylated lysine 4 of histone H3, while NAC52 encodes a transcription factor. Both act in a complex that regulates the transcription of hundreds endogenous genes. However, the function of this chromatin complex in transgene expression and in PTGS is not known. JMJ14 interacts with NAC52 but also with a guanine exchange factor of the RCC1 family. Mutations in any member of the RCC1-JMJ14-NAC52 complex reduce transgene transcription. JMJ14 binds to the transgene promoter independently of NAC52, whereas NAC52 requires JMJ14 to bind on the transcribed region. However, JMJ14 and NAC52 do not seem to be required for transcription itself. Indeed, a wild-type level of transcription is restored in the jmj14 drm2 double mutant, suggesting that the complex RCC1-JMJ14-NAC52 prevents de novo DNA methylation of the promoter by DRM2. The effects of jmj14 and nac52 mutations on transgene transcription cannot explain their specific effect on some forms of PTGS. Indeed, jmj14 and nac52 do not affect constitutively-induced PTGS, but prevent the systemic spreading of locally-induced PTGS. Mutations in SCPL45, encoding a Serine-Carboxy Peptidase-Like that interacts with NAC52, but not JMJ14, have the same effect. In contrast, rcc1 does not affect the systemic PTGS, suggesting that a JMJ14-NAC52-SCPL45 complex is involved in the control of systemic PTGS. This complex could act directly on transgene chromatin to trigger PTGS in response to the PTGS signal, or indirectly by controlling the expression of an endogenous gene encoding a protein regulating systemic PTGS. To better understand the function of JMJ14 in systemic PTGS, a genetic screen aiming to identify suppressors of jmj14 have been performed. Sixteen mutants corresponding to seven genes encoding proteins related to chromatin and having an antagonist function to JMJ14, have been characterized. Mutations in theses seven genes could suppress jmj14 by increasing transgene transcription and consequently the quantity of the PTGS systemic signal. A seventeenth mutant could have a qualitative effect on the PTGS systemic signal or could affect the perception of this signal in recipient cells. The corresponding gene remains to identify

Une fraction non négligeable de protéines qui contrôlent la dynamique de la chromatine et la transcription est conservée au cours de l'évolution chez les eucaryotes. Ces protéines se retrouvent dérégulées dans de nombreuses maladies, dont les cancers. Dans cette étude, nous avons exploité la purification de deux protéines associées à la chromatine pour étudier de nouveaux acteurs impliqués dans la réduction au silence (ou silencing) de la transcription au sein de l'hétérochromatine et/ou de l'euchromatine chez la levure Schizosaccharomyces pombe, un modèle de référence pour la biologie de la chromatine.Mmi1 est un facteur de liaison à l'ARN capable de guider la formation d'hétérochromatine facultative sur des gènes méiotiques. Parmi les protéines partenaires de Mmi1, nous nous sommes intéressés à Ccr4-Not, un complexe multifonctionnel, conservé de la levure à l'Homme, important pour la maturation de l'extrémité 3' des ARNs et pour le contrôle de l'expression des gènes. Nos travaux montrent que Ccr4-Not est également nécessaire pour le dépôt de la marque H3K9 méthylée aux gènes cibles de Mmi1, ainsi que pour le silencing de la transcription au sein de l'hétérochromatine constitutive, indépendamment de Mmi1.En parallèle, nous avons étudié deux nouveaux partenaires potentiels de RITS (RNA-Induced Transcriptional Silencing), un complexe nécessaire à la formation de l'hétérochromatine et l'inactivation de gène. Ces partenaires agiraient à l'interface entre la régulation de la chromatine et de la transcription. Le premier partenaire est l'histone chaperonne Spt6. Une caractérisation initiale entreprise sur Spt6 a montré son rôle crucial dans le silencing des gènes à l'hétérochromatine constitutive et facultative. Le second partenaire est Abo1, une histone chaperonne putative et homologue à la protéine humaine ATAD2, une protéine exprimée dans de nombreuses tumeurs et considérée comme une cible prometteuse pour le traitement de certains cancers, bien qu'à ce jour il n'y ait que peu d'information disponible sur sa fonction moléculaire. Nous avons dans un premier temps montré qu'Abo1 est nécessaire pour le silencing de la transcription au sein de l'hétérochromatine constitutive. Cependant, l'analyse du transcriptome des cellules abo1Δ a montré qu'Abo1 est également nécessaire au silencing transcriptionel de nombreux gènes codant et non-codant localisés dans l'euchromatine. Par la suite, nous avons purifié Abo1 et identifié par spectrométrie de masse le réseau des protéines qui lui est associé. Cette approche protéomique a montré qu'Abo1 est connectée à de nombreuses protéines impliquées dans le contrôle de la transcription, comme des histones chaperonnes et des complexes de remodelage ATP-dépendant de la chromatine. Enfin, nous avons montré que le défaut de croissance sévère observé dans les cellules abo1Δ est complètement rétabli par l'expression de ATAD2 humain. Ce dernier résultat indique que la caractérisation fonctionnelle d'Abo1, entreprise dans la levure, a le potentiel de fournir des informations importantes sur la fonction moléculaire non seulement d'Abo1, mais aussi d'ATAD2 et de son lien avec les cancers.En résumé, nos résultats permettent une meilleure compréhension de la fonction de trois acteurs impliqués dans le silencing de la transcription chez la levure fissipare. De plus, la caractérisation plus approfondie d'Abo1 pourrait grandement contribuer à élucider la fonction d'ATAD2 et de son rôle dans les cancers
A sizeable fraction of proteins controlling chromatin dynamics and transcription are conserved throughout eukaryotes and are deregulated in many diseases, including cancer. In this study, we exploited the purification of two chromatin-associated proteins to characterize new actors in the context of euchromatic and/or heterochromatic gene silencing in Schizosaccharomyces pombe, a reference model for the biology of chromatin.Mmi1 is an RNA binding factor that can guide the formation of facultative heterochromatin assembly at meiotic genes. Among new proteins interacting with Mmi1, we examined the function of Ccr4-Not, which is a conserved multifunctional complex processing 3'ends of RNAs and regulating gene expression. We found that Ccr4-Not is also required for the deposition of H3K9 methylation mark at Mmi1 target genes and for gene silencing in a Mmi1-independent manner at constitutive heterochromatin.In parallel, we studied two new potential partners of RITS (RNA-Induced Transcriptional Silencing), a complex required for heterochromatin formation and gene silencing. Both partners are believed to act at the interface between chromatin and transcription regulation. The first one is the histone chaperone Spt6. An initial functional characterization conducted on this protein showed its implication in gene silencing, both at constitutive and facultative heterochromatin. The second one is Abo1, a putative histone chaperone which is homologue to human ATAD2 protein, a male germ factor ectopically expressed in many tumors and considered as a promising target for cancer therapy, although little is known about its molecular function. We first showed that Abo1 is necessary for proper heterochromatin gene silencing at constitutive heterochromatin. However, transcriptomic analysis of abo1∆ cells further extended Abo1's function in gene silencing to protein-coding and non-coding regions within euchromatin. In addition, we purified Abo1 and identified by mass spectrometry the network of its associated proteins. This proteomic approach showed that Abo1 is connected to several chromatin- and transcription-linked proteins, such as histone chaperones and ATP-dependent chromatin remodeling complexes. Finally, we demonstrated that the severe growth defect observed in abo1Δ is completely rescued by the expression of human ATAD2. This later finding indicates that the functional characterization of Abo1 in yeast has the potential to provide important insights into the molecular function not only of Abo1, but also of the cancer linked ATAD2 protein.Altogether, our results permitted a better understanding of three actors involved in chromatin-based gene silencing in fission yeast. In addition, a further characterization of Abo1 may contribute elucidating the function of ATAD2 and its role in cancer

Le génome du bananier (Musa sp.) est envahi par un nombre important de séquences de Banana streak virus (BSV), virus à ADN double brin de la famille des Caulimoviridae qui n'a aucune étape d'intégration au génome hôte au cours de son cycle de multiplication. La majorité de ces intégrations eBSV (endogenous BSV) est défective mais certaines sont restées fonctionnelles et peuvent être à l'origine de particules virales suite à des stress. L'objectif de ce travail de thèse est de préciser si les eBSV sont maintenus ou non dans le génome de Musa balbisiana des bananiers et d'étudier les conséquences évolutives que cela engendre. Nous avons tout d'abord caractérisé les eBSV pour trois espèces de BSV (Banana streak goldfinger virus (BSGFV), Banana streak obino l'ewai virus (BSOLV), Banana streak imove virus (BSImV) présents dans le génome du bananier modèle M. balbisiana cv Pisang Klutuk Wulung (PKW). Nous avons montré que les intégrations eBSGFV et eBSOLV étaient di-alléliques avec un seul allèle fonctionnel à chaque fois, contrairement à eBSImV qui est mono-allélique et pour lequel nous n'avons pas pu identifier l'allèle à l'origine de l'infection. Leur contexte génomique d'intégration diffère avec une co-localisation d'eBSGFV et d'eBSOLV sur le chromosome 1 et d'eBSImV sur le chromosome 2. Ces résultats nous ont permis de développer les outils moléculaires nécessaires à la caractérisation de ces trois eBSV dans la diversité de M. balbisiana. Cette caractérisation a révélé la diversité de structures des eBSV et éclairé une partie encore inconnue de la phylogénie de l'espèce M. balbisiana. Dans un second temps nous avons étudié les mécanismes de régulation des eBSV. Ce travail a porté sur les mécanismes d'ARN interférent pouvant expliquer le maintien des eBSV dans le génome des bananiers. Cette analyse révèle que les eBSV sont effectivement sous contrôle d'un mécanisme de type ARNi et la forte production de petits ARNs de 24nt ciblant les eBSV suggère qu'il s'agit d'un silencing au niveau transcriptionnel (TGS). En parallèle, nous avons aussi recherché les mécanismes mis en place par les bananiers non-porteurs d'eBSV en cas d'infection afin de connaître les défenses constitutives des bananiers face à une attaque virale BSV. Nous avons, sur la base de ces résultats, proposé un modèle de régulation des eBSV et des BSV et discuté de l'impact que ces mécanismes auraient pu avoir sur l'évolution des eBSV. L'ensemble des données de ce travail ont permis de préciser les étapes évolutives qu'ont connues les eBSV dans le génome du bananier, expliquant le maintien que l'on observe aujourd'hui
The nuclear genome of banana plants is invaded by numerous viral sequences of banana streak virus (BSV), a DNA virus belonging to the family Caulimoviridae which does not require integration for its replication. These endogenous BSV (eBSV) are mostly defective; however, some can release a functional viral genome following activating stresses. The objectives of this work were to identify if the eBSV are maintained or not in the M. balbisiana genome and to study the impacts of this on the evolution of banana plants. First, we characterized three functional eBSV sequences present within the Musa balbisiana cv PKW genome: (Banana streak goldfinger virus (BSGFV) ; Banana streak obino l'ewai virus (BSOLV) ; and, Banana streak imove virus (BSImV). We show that eBSOLV and eBSGFV are di-allelic with just one functional allele contrary to eBSImV which are mono-allelic and for which we cannot reveal the functional allele. Their genomic areas of integration are different and we also observe that eBSOLV and eBSVGFV are both on chromosome 2 whereas eBSImV is on chromosome 1. These results allowed us to develop the molecular tools required for the characterization of these 3 functional eBSVs within the diversity of M. balbisiana. This characterization has revealed the structural diversity of eBSV and has thus clarified previously unresolved details of M. balbisiana phylogeny. Secondly, we studied the regulatory mechanism of eBSV expression. This work investigated if RNA interference (RNAi) mechanisms could explain the maintenance of eBSV in the Musa genome. Our analyses have shown that, as expected, eBSV was under the control of RNAi mechanisms and the strong production of 24nt small RNAs that target eBSV suggests that Transcriptional Gene Silencing (TGS) was involved in this control. In parallel, we investigated the mechanisms implicated in the anti-viral defense during a BSV infection on a banana plant without eBSV in order to understand the constitutive defense of banana plants. On the basis of these results we have proposed a regulation model of eBSV and BSV and we discuss the impact of silencing regulation on eBSV evolution. Data accumulated during this work have clarified several steps in the co-evolutionary history of Musa sp. and eBSV and explain the maintenance of eBSVs in Musa genomes that we observe today

Les miARN sont de petits ARN non codant dont la taille varie entre 21-24 nucléotides. Ils jouent un rôle de régulateurs post-transcriptionnels en utilisant leur complémentarité de séquence avec l’ARN messager (ARNm) cible afin d’induire sa répression. Grâce à la protéine Argonaute 2 (Ago2) dans laquelle les miARN sont incorporés formant ainsi le complexe miRISC, des cofacteurs sont recrutés afin d’induire la dégradation ou le blocage de la traduction de l’ARNm cible. Initialement connus pour réguler leurs cibles dans le cytoplasme, les miARN sont de plus en plus décrits comme étant des régulateurs de l’expression génique au niveau nucléaire. Dans ce travail, nous avons démontré la présence, au sein du noyau, d’un nouveau mécanisme de régulation post-transcriptionel par les miARN dont les facteurs majeurs sont Sfpq et Pspc1
Micro-RNA, nuclear regulation, gene silencing, SfpqThere is a growing body of evidence about the presence and the activity of the miRISC in the nucleus of mammalian cells. Here we show by quantitative proteomic analysis that Ago2 interacts with the complex formed by Sfpq, Pspc1 and NonO in a RNA-dependent fashion. Sfpq mediates the interaction between miRISC with Pspc1 and NonO in the nucleoplasm. By HITS-CLIP coupled with transcriptomic analysis, we demonstrated that Sfpq specifically controls the downregulation of a subset of crucial let-7a-target mRNAs in stem cells, including Lin28a, Prtg, and Igf2bp1. Sfpq directly binds to specific sequence in the 3'UTR to promote the recruitment of selected nucleoplasmic miRNAs and triggers the decay, as we show for Lin28a mRNA. These results extend the miRNA-mediated post-transcriptional gene silencing into the nucleus and indicate that a dual strategy