Regulation of organ morphogenesis : Functional analysis of the TRANSLATIONALLY CONTROLLED TUMOR PROTEIN and of the transcription factor BIGPETALp in Arabidopsis thaliana
Institution:
Lyon, Ecole normale supérieureDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
In multicellular organisms, morphogenesis requires the tight regulation of cell proliferation, growth and death, in order to form organs with specific shapes and sizes. During my Ph. D. Thesis work, I addressed the biological roles of two genes involved in organ morphogenesis in the plant model species Arabidopsis thaliana, namely TRANSLATIONALLY CONTROLLED TUMOR PROTEIN (AtTCTP) and BIGPETALp (BPEp). I showed that AtTCTP is essential for plant development and that AtTCTP controls the cell cycle progression, particularly at the G1/S transition. Furthermore I showed that this function of AtTCTP in regulating cell proliferation is evolutionarily conserved between plants and animals. BPEp encodes a bHLH transcription factor that regulates cell elongation in developing petals. I showed that the accumulation of BPEp transcript is positively controlled by a signal initiated by the phytohormone jasmonate and that this regulation occurs at the post-transcriptional level. I also demonstrated a role of jasmonate in the control of cell expansion during petal growth. Search for BPEp putative binding proteins identified an AUXIN RESPONSE FACTOR (ARF8) as putative interactor of BPEp. Studies of molecular and genetic interaction with ARF8 demonstrated that BPEp is inscribed in a network regulated by auxin, a second phytohormone. In summary my results together help to better understand how plants regulate organogenesis, thanks to the functional characterization of the conserved key player TCTP, which is involved in the control of mitotic growth, and of the phytohormone-dependent transcription factor BPEp, which regulates post-mitotic growth.
Abstract FR:
Dans les organismes pluricellulaires la morphogenèse nécessite une étroite régulation de la prolifération, de la croissance et de la mort cellulaire, permettant la formation d’organes aux formes et tailles bien spécifiques. Au cours de ma thèse, je me suis intéressé aux rôles biologiques de deux gènes impliqués dans la morphogenèse des organes chez Arabidopsis thaliana, TRANSLATIONALLY CONTROLLED TUMOR PROTEIN (AtTCTP) et BIGPETALp (BPEp). J’ai montré que AtTCTP est essentiel pour le développement des plantes et que AtTCTP contrôle la progression du cycle cellulaire, au niveau de la transition G1/S. En outre j’ai montré que cette fonction a été conservée au cours de l’évolution entre les plantes et les animaux. BPEp encode un facteur de transcription de type bHLH, qui régule l’élongation cellulaire dans les pétales. J’ai montré que l’accumulation du transcrit de BPEp est positivement contrôlée par le jasmonate, une phytohormone, et que cette régulation a lieu de manière post-transcriptionnelle. J’ai par ailleurs démontré que le jasmonate contrôle l’expansion cellulaire au sein du pétale. Nous avons également identifié le facteur de transcription AUXIN RESPONSE FACTOR 8 (ARF8) comme interacteur putatif de BPEp. Des études d’interaction génétique et biochimique avec ARF8 ont montré que BPEp s’inscrit dans un réseau régulé par une autre phytohormone, l’auxine. En résumé mes résultats contribuent à mieux comprendre l’organogenèse au sein des plantes, grâce à la caractérisation fonctionnelle de la protéine clé conservée TCTP, qui contrôle la croissance mitotique, et du facteur de transcription phytohormono dépendant BPEp, qui régule la croissance post mitotique.