Abstract FR:

Le mutant cmsii de nicotiana sylvestris, obtenu suite a la culture de protoplastes d'une lignee fertile (t), presente un phenotype de sterilite male cytoplasmique et de nombreuses anomalies de croissance. Une importante deletion de son genome mitochondrial (mt), vraisemblablement correlee a un evenement de recombinaison nomme rec1, avait prealablement ete decrite. Nos resultats montrent que rec1 est un evenement de recombinaison intramoleculaire, impliquant des sequences repetees en orientation directe. L'apparition du genome mt du mutant s'explique par l'amplification d'une des molecules recombinantes generees par rec1 (presente a un taux sous-stoechiometrique dans la lignee t) et la perte quasi totale de la molecule parentale de rec1 (predominante dans la lignee t). Les consequences de la deletion sur l'expression des genes mitochondriaux ont ete etudiees. Tout d'abord, la transcription de l'exon a du gene nad1 a ete comparee dans les lignees t et cmsii. Dans la premiere, des experiences d'extension d'amorce, capping, phosphorylation et transcription in vitro montrent que l'unite de cotranscription orf87-nad3-nad1/a, situee sur un des fragments parentaux de rec1, est exprimee a partir d'un unique site d'initiation de la transcription. Cette region promotrice se trouve en amont de l'orf87 et presente la sequence consensus recemment proposee pour les promoteurs mt chez les dicotyledones. La detection de sites de maturation au niveau de chaque region intergenique suggere que la production de transcrits monocistroniques necessite un clivage ulterieur des transcrits primaires. Dans la lignee cmsii, la recombinaison rec1 entraine une perte des cotranscrits liee a un changement de la region amont de l'exon nad1/a. L'etude de la nouvelle region 5 ne permet pas actuellement de conclure quant a l'expression de cet exon chez le mutant. D'autre part, la cartographie genique de la deletion montre que toutes les regions exprimees, excepte le gene nad7, sont conservees ailleurs dans le genome et transcrites chez le mutant. Celui-ci ne semble pas presenter de gene cms-specifique contrairement a la plupart des mutants male steriles cytoplasmiques decrits chez d'autres especes. En conclusion, seule l'expression de genes nad, codant pour des sous-unites du complexe i de la chaine respiratoire mitochondriale, parait affectee par les remaniements du genome. Une deficience du complexe i avait ete suggeree chez le mutant cmsii suite a la mise en evidence de la perte du polypeptide nad7 et a des tests preliminaires de respiration. Des experiences d'immunodetection montrent que le polypeptide nad9 est absent, bien que ni le gene mt nad9 ni son expression ne soient modifies suite a rec1. Enfin, la sous-unite de 38 kd du complexe i, codee par un gene nucleaire, est indetectable sur les profils d'electrophorese bidimensionelle de proteines mt du mutant. Aucun cas similaire de perte d'une sous-unite nucleaire du complexe i n'est connu chez les plantes. Ces resultats suggerent un defaut d'assemblage de ce complexe. Le mutant cmsii constitue donc un materiel interessant pour l'analyse du complexe i chez les plantes. Enfin, bien que toutes les donnees moleculaires obtenues chez les mutants cms de n. Sylvestris convergent vers l'hypothese d'une deficience du complexe i, la correlation avec le phenotype reste a etablir.