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Analyse bioinformatique du contrôle des éléments transposables par les siARN chez Arabidopsis thaliana
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Sarazin, Alexis |
| Copyright Year | 2012 |
| Abstract | De nombreux mecanismes controlent et limitent la proliferation des elements transposables (ET) dans les genomes dont ils menacent l'integrite structurale et fonctionnelle. Chez les plantes l'interference ARN (ARNi) joue un role important dans ces controles via des petits ARN d'environ 20nt qui guident la regulation de l'expression de sequences endogenes ou exogenes par deux types de mecanismes. Un premier mecanisme, partage par de nombreux organismes eucaryotes, inhibe l'activite d'ARNm par un controle post-transcriptionnel. Un deuxieme type de regulation, permet un controle transcriptionnel de l'activite des ET via un mecanisme appele RNA directed DNA Methylation (RdDM) qui implique des siARN (« short-interfering RNA ») de 24nt qui guident la methylation de l'ADN specifiquement au niveau des sequences d'ET. Les siARN sont impliques egalement dans la restauration progressive de la methylation de l'ADN apres une perte induite par la mutation du gene DDM1 (Decrease in DNA Methylation 1). L'objectif de cette these est de tirer avantage des technologies de sequencage a haut debit pour caracteriser le controle des ET par les siARN chez la plante modele Arabidopsis thaliana.Dans un premier temps, j'ai developpe des methodes et outils bioinformatiques afin de gerer efficacement les donnees de sequencage a haut debit de banques de petit ARN. Ces outils, regroupes en pipeline, visent a permettre l'etude de l'accumulation des siARN correspondant aux sequences d'ET ou de familles d'ET ainsi que leur visualisation de maniere globale ou detaillee.Ces outils ont ensuite ete appliques pour caracteriser, dans un contexte sauvage, l'association entre les siARN et les ET afin de determiner des facteurs pouvant expliquer les differences d'abondance en siARN observees. Ces analyses, realisees en tenant compte de l'etat de methylation de l'ADN et du contexte genomique des ET apportent une vue statique du controle des ET par les siARN et de leur impact sur les genes situes a proximite.L'analyse de banques de petits ARN de mutants de la voie de l'ARNi a ensuite ete realisee afin mieux caracteriser l'impact de la perte de methylation de l'ADN sur les populations de siARN et notamment definir les mecanismes impliques dans la production des siARN de 21nt induite dans le mutant ddm1. Ces analyses comparatives du controle des ET lors d'une perte de la methylation de l'ADN ont permis de mettre en evidence une production de siARN de 24nt independante de la voie classique du RdDM et de proposer un modele permettant d'expliquer la production de siARN de 21nt dans le mutant ddm1.Dans un dernier temps, j'ai cherche a mieux definir l'implication des siARN dans la restauration des etats de methylation de l'ADN. Les variations de methylation de l'ADN induites par la mutation ddm1 ont ete caracterisees ainsi que leur stabilite transgenerationnelle au sein d'une population d'epiRIL. La stabilite de l'hypomethylation de l'ADN a ete etudiee, au regard de donnees de sequencage a haut debit de banques de petits ARN de lignees WT, ddm1 ainsi que pour 4 lignees epiRIL, afin d'apporter une notion temporelle a l'etude du controle des ET par les siARN.Les resultats soulignent le role majeur des petits ARN pour le controle des elements transposables afin de preserver l'integrite structurale et fonctionnelle du genome et ce, via des mecanismes varies en fonction des ET. Ce travail ouvre la voie vers une analyse du controle des ET par les siARN basee sur une approche regroupant les ET en reseaux en fonction des sequences de siARN qu'ils partagent. Cela permettrait d'etudier les « connections-siARN » entre ET afin de, par exemple, explorer l'action en trans des siARN pour la restauration de la methylation de l'ADN. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01220086/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
