Bilan sur le crible suppresseur des plantes JAP3/L1/jmj14

Notre crible génétique a permis d’identifier des mutations supprimant l’effet de jmj14 sur

JAP3 qui correspondent à au moins 7 gènes. Tous ces gènes codent pour des protéines liées à

la RdDM (AGO4, DCL3, FDM5) ou à la maintenance du TGS (HDA6, MOM1, PIAL2). Seul ATRX n’a pas de rôle démontré dans ces voies. Toutefois, ATRX appartient à la famille des protéines de remodelage de la chromatine qui comprend DDM1, CLSY1, DRD1 et MOM1 dont les rôles dans la RdDM ou le TGS ont été établis.

La suppression de l’effet de jmj14 observée chez les plantes JAP3/jmj14/soj ne correspond pas à une suppression spécifique de jmj14. En effet, les plantes JAP3/soj obtenues en F2 des

outcross montrent une augmentation du silencing de PDS par rapport aux plantes JAP3 (Figure

24B). La restauration du silencing de PDS chez les plantes JAP3/jmj14/soj s’explique donc probablement par un effet des mutations soj inverse de celui de la mutation jmj14, c’est à dire une augmentation de la transcription du locus JAP3, ce qui conduit à augmenter la quantité de siRNA PDS. Le fait que des mutants de la RdDM ou de la maintenance du TGS conduisent à une augmentation des siRNAs PDS suggère que le transgène JAP3 est lui-même ciblé par ces processus. Ainsi, dans un fond sauvage, la transcription du transgène doit être limitée par ces mécanismes Cette action de la RdDM sur le transgène est étonnant puisque le transcrit JAP3 est détectable ce qui signifie qu’il est transcrit. Deux possibilités peuvent expliquer ce phénotype : i) la RdDM n’est pas suffisamment efficace à ce locus pour entraîner une répression transcriptionnelle totale, ii) nous sommes en présence d’un pool de cellules dont certaines sont réprimées transcriptionnellement et les autres pas. Répondre à cette question nous permettrait de mieux comprendre le fonctionnement de JAP3 et donc celui de l’effet de

jmj14 sur ce locus.

Pour cela, il faudrait savoir si la machinerie de répression transcriptionnelle dans son ensemble est impliquée dans le contrôle de la transcription de JAP3. Cette analyse est compliquée par le fait certains acteurs de cette machinerie de répression transcriptionnelle sont requis pour la systémie du PTGS de JAP3 (NRPD1 et RDR2 par exemple). Néanmoins, nous avons commencé à analyser l’effet de mutations dans des gènes impliqués dans la maintenance de la méthylation qui n’ont pas été isolées lors de notre crible (DDM1, DRD1,

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MET1, NRPE1 par exemple). Nous menons également cette analyse sur la lignée SUC:SUL car

celle-ci ne semble pas soumise à une répression transcriptionnelle. En effet, les mutations dcl3 et ago4 n’aggravent pas le phénotype de silencing de SUL (Dunoyer et al, 2007). Une mutation qui supprime à la fois le silencing de PDS chez JAP3 et le silencing de SUL chez SUC:SUL (nrpd1 ou rdr2 par exemple) intervient donc dans la systémie du PTGS, alors qu’une mutation qui augmente le silencing de PDS chez JAP3 mais n’affecte pas le silencing de SUL chez SUC:SUL (ago4 ou dcl3 par exemple) intervient dans la répression transcriptionnelle de JAP3.

Il est important de noter que tous les mutants qui suppriment l’effet de jmj14 sur JAP3 ne suppriment pas l’effet de jmj14 sur L1. En effet, les mutants ago4, hda6 et mom1 restaurent le silencing de L1. La quantité de siRNAs uidA est augmentée, suggérant que la transcription de L1 est augmentée chez ces mutants. En revanche, les mutants atrx, fdm5 et pial2 n’ont pas d’effet sur L1. Enfin, les mutants dcl3 renforcent l’effet de jmj14, et la quantité de siRNAs uidA est encore diminuée chez les doubles mutants jmj14 dcl3. Ces résultats suggèrent donc que

JAP3, SUC:SUL et L1 ne sont pas régulés de la même façon au niveau transcriptionnel.

Du fait de leur action au niveau transcriptionnel, les 7 gènes identifiés au cours de ce crible ne nous aident pas à comprendre l’action de JMJ14 dans la systémie du PTGS. Toutefois, de nombreux mutants soj restent à analyser. Le mutant soj-8-3-2-1 est particulièrement intéressant car ce mutant supprime l’effet de la mutation jmj14 sur les transgènes L1 et JAP3 sans que la quantité de siRNAs soit modifiée, indiquant qu’il est possible d’observer un phénotype de PTGS fort avec une quantité réduite de siRNA. Au moins deux hypothèses peuvent être émises pour expliquer ce résultat :

i) Les siRNAs existent sous deux formes interchangeables : actifs et inactifs. Si c’est le cas, il est possible d’imaginer que soj-8-3-2-1 est muté dans un gène codant une protéine qui favorise la transition d’un état actif vers un état inactif. Dans ce mutant, la quantité totale de siRNAs n’est donc pas modifiée, mais le ratio siRNAs actifs/siRNAs inactifs est augmenté, et le PTGS plus efficace.

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ii) le transport du signal de cellule à cellule est régulé par des protéines qui le favorisent et des protéines qui le limitent. Si c’est le cas, il est possible d’imaginer que soj-8-3-2-1 est muté dans un gène codant une protéine qui limite le transport. Dans ce mutant, la quantité totale de signal n’est donc pas modifiée, mais il est mieux exporté, ce qui permet de contrebalancer l’effet de jmj14.

siRNA uidA

Augmentés Similaires Diminués

siRNA 5S Augmentés soj-2-5-1-1 (ago4) soj-2-5-3-1 (ago4) soj-3-1-2-1 (ago4) soj-4-1-3-3 (ago4) soj-7-2-3-1 (ago4) soj-5-3-3-1 soj-9-4-1-1 soj-10-2-1-1 (hda6) soj-7-1-1-1

Similaires soj-5-3-1-1 (mom1) ^soj-2-3-3-1 soj-7-3-4-1 (pial2?)

soj-3-5-4-1 soj-8-3-2-1 soj-9-5-1-1 (dcl3)

Diminués ^{soj-6-1-3-1 (mom1)}

soj-7-1-2-1 (mom1) soj-3-3-1-1 soj-3-4-3-1 (fdm5) soj-3-5-2-1 (atrx?) soj-6-3-3-1 (fdm5) Indéterminé ^{soj-1-2-3-1-2 (dcl3)} soj-1-4-4-1 (dcl3)

Tableau 5 : Bilan de l’analyse des suppresseurs soj

Tableau reprenant les informations du Tableau 4 avec des ajouts. La mutation responsable de la suppression est indiquée à droite du nom des suppresseurs. La présence d’un point d’interrogation signifie que la mutation est suspectée impliquée dans la suppression. L’ensemble des suppresseurs fort analysé en Figure 25 a aussi été ajouté en fonction de leurs profils 5S et siRNA GUS.

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