Etude de l'embryogenèse chez Arabidopsis thaliana : caractérisation fonctionnelle et moléculaire de EMB506 et AKR, deux gènes nucléaires codant pour des protéines plastidiales
Institution:
PerpignanDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The EMB506 gene codes for a plastidial protein required for embryo development in Arabidopsis thaliana. Complementing the emb506 mutation only during embryogenesis resulted in a post-embryonic chlorotic phenotype of inflorescences. The EMB506 protein contains an ankyrin repeat domain which suggests the existence of specific interacting proteins. In Arabidopsis only AKRP coded by the AKR gene, displays a similar domain. In order to identify partners recognized by EMB506, a cDNA library from immature siliques was screened using the two-hybrid system in yeast. Only one interacting protein was discovered : AKRP. Using domain deletions it was shown that these two proteins bind each other via their respective ankyrin repeat domain. With the aim of comparing EMB506 and AKRP roles, and to assess the possibility that these two proteins may interact in vivo, several approaches were used. An akr mutant was isolated which exhibits a globular stage developmental arrest, like the emb506 mutant. Complementing this mutant during embryogenesis only, by the ABI3::AKR construct, yielded homozygous akr/akr plants displaying variegations, which suggests an effect of AKRP on plastid development. A translational fusion with GFP demonstrated that AKRP is targeted to the plastid, again like EMB506. Characterization of some EMB506::GUS and AKR::GUS lines, as well as the study of the AKRP protein expression profile, was undertaken. In conclusion, these data suggest that EMB506 and AKRP are involved in the same functions during and after embryogenesis, and underline the importance of the plastid in embryo development.
Abstract FR:
Le gène EMB506 code pour une protéine chloroplastique essentielle au développement de l'embryon chez Arabidopsis thaliana. Par complémentation de la mutation emb506 au cours de l'embryogenèse uniquement, un phénotype post-embryonnaire de chlorose des inflorescences a pu être observé. La protéine EMB506 contient un domaine ankyrine, ce qui suggère l'existence de partenaires spécifiques. Chez Arabidopsis seule la protéine AKRP, codée par le gène AKR, présente un domaine semblable. Afin d'identifier les partenaires reconnus par EMB506, une banque d'ADNc de siliques immatures a été criblée par la technique du double-hybride chez la levure. Un seul interactant a été isolé : AKRP. L'utilisation de délétions a montré que les deux partenaires s'associent via leurs domaines ankyrine respectifs. Dans l'optique de pouvoir comparer les rôles d'EMB506 et d'AKRP, et d'évaluer la possibilité que les deux protéines interagissent in vivo, plusieurs approches ont été suivies. Un mutant akr a été isolé. Il présente un phénotype d'arrêt au stade globulaire de l'embryogenèse, comme le mutant emb506. La complémentation du mutant akr pendant l'embryogenèse uniquement, grâce à la construction ABI3::AKR, a permis d'obtenir des plantes homozygotes akr/akr présentant des variégations, indiquant un effet d'AKRP sur le développement du plaste. Une fusion traductionnelle avec la GFP a démontré qu'AKRP était adressé au plaste, comme EMB506. La caractérisation de lignées EMB506::GUS et AKR::GUS, ainsi que du patron d'expression de AKRP par western-blot a également été entreprise. Au total, ces données suggèrent que EMB506 et AKRP sont impliqués dans les mêmes fonctions pendant et après l'embryogenèse,