Illustrations et documents de cours (version du 6 janvier 2003)
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Module "Biologie et génétique des plantes": semestre d' hiver 2003 - 2004

Lectures du 19 janvier 2004:

La pseudo-linéarité des différentes lignées de maïs (haplotype) permet de rendre compte de la vigueur hybride (overcomplementation); voir à ce propos l'article de Song et Messing dans PNAS 2003.

A présenter et discuter lors du prochain cours ............................

A. Taille et complexité du génome

Teneur en ADN (157 Ko) de quelques espèces végétales cultivées.

Cinétique Cot - mesure de la complexité de l' ADN; calculs et graphiques de l' équation de la cinétique de réassociation de l' ADN (en interactif avec MathCad -voir ci après)

 P. S.: si vous le souhaitez, vous pouvez charger MathCad Explorer ici (Windows seulement - 12 Mb !!!):

Cot - based cloning (150 Ko) - une nouvelle méthode de séquençage des génomes complexes

Structures of the plant genome (366 Ko) - Une bonne introduction aux différents composants et caractéristiques du génome : gènes, centromère, télomères, satellites répétitifs, ADN mobile, colinéarité (synténie), taille du génome, structure locale du chromosome.

Description de quelques génomes végétaux séquencés ou en cours de séquençage

Analysis of a genome (404 Ko) - le cas d'Arabidopsis, le génome d' un eukaryote complexe et pluri-cellulaire le mieux connu aujourd'hui

Le riz, constitue le meilleur exemple de plante cultivée: Oryza sativa variété Japonica et Oryza sativa variété Indica et les liens aux divers consortium de recherche

Recombinaison ( ..... reparation et replication - les 3R)

Une courte mais très intéressante mise au point de la recombinaison par J.E. Haber l'un des pionnier dans ce domaine

Qu'est-ce qui fait la spécificité des mousses comme P. patens ? - La prédominance de la recombinaison homologue

Séquence répétitives a) rétrotransposons

Le rôle des rétrotransposon (Ty1-copia) dans l'évolution des génomes végétaux

Séquence répétitives b) Transposons

Un exemple de transposon: le gène mutator (élément Mu) avec une description de son comportement (de l' élément activateur et des autres éléments), de sa régulation développementale, de sa régulation épigénétique et de son évolution

Les transposons laissent des traces : "Genome Rearrangements by Nonlinear Transposons in Maize"

La signification évolutive des transposons (une conférence de Nina Fedorov) - dans un numéro spécial de la revue Genetica figurent deux articles intéressants, l'un de Kidwell sur les effets des élements transposables sur la taille du génome et l'autre de Bennetzen sur les variations sous l'effet des TE, au cours de l'évolution, de la tailles des génome

B. Cycle Cellulaire

Une excellente mise à jours de la régulation du cycle cellulaire: When plant cells decide to divide

Où agissent donc les cytokinines: réponse dans "Cytokinins cycles cells"

Le rôle des facteurs de transcription EL2 et des répresseurs de tumeur (retinoblastome) chez les plantes sont discutés dans cet article de When-Hui Shen

asymétrie de la division

Les stomates constituent un modèle de développement impliquant une asymétrie de la division cellulaire, leur densité est aussi régulée ce qui implique une régulation spatiale de la division cellulaire.

C. Epigénétique

Méthylation

Le silençage transcriptionnel est lié à la méthylation de l'ADN

Un bon résumé de la situation chez les plantes est donné dans l'article de Fagard & Vaucheret

Un papier récent du groupe de F. Meins à Bâle démontre la transmission systémique (à distance) du signal de silençage (siRNA).

Une méthode de sélection (tri) des séquences dans les génomes complexes de grande taille (par ex. le maïs) par analyse de la méthylation a été développée; cf les deux articles dans "Science" 1 et 2 , et comparer avec la méthode de "Cot - based cloning".

Réorganisation de la chromatine (histone, non-histone, méthylation etc...)

La dédifférentiation cellulaire s'accompagne d'une réorganisation de la chromatine. Grafi et son groupe utilisent la transition (dédifférentiation) cellule foliaire-protoplaste pour étudier ce phénomène (euchromatine versus heterochromatine).

Le papier intulé "Two Phases of Chromatin Decondensation During Dedifferentiation of Plant Cells" défini bien la problématique et montre que la formation des protoplastes s'accompagne d'une réorganisation de la chromatine. L'article "Chromatin Reorganization Accompanying Cellular Dedifferentiation Is Associated With Modifications of Histone H3, Redistribution of HP1, and Activation of E2F-Target Genes" décrit l'activation du système EL2-rétinoblastome et les modifications de l'histone H3 et de la protéine chromatique Hp1 durant la phase S qui accompagne la dédifférentiation.

D. Chloroplastes et mitochondries

Mitochondries

Le génome des mitochondries de plantes est un peu spécial: il pratique à haute fréquence des recombinaisons de type "rolling circle" et le RNA produit est souvent édité (transition C-U). Comment les gènes mitochondriaux migrent-ils dans le noyau ?

Chloroplastes

Le génome du chloroplaste est maintenant bien connu et les relations complexes avec le génome nucléaire en passe d'être élucidées

L'évolution des plastes par endosymbiose concerne non seulement les photo-autotrophes mais aussi les protozoaires (ciliés) et les parasites (malaria)

E. Transformation (génétique à un gène)

La biologie d'Agrobacterium tumefaciens et les mécanismes de transfert de l'ADN sont décrits dans un article du laboratoire de Patricia Zambryski & vous trouverez des détails mis à jour sur les protéines impliquées dans les échanges génétique dans l'article Tzvi Tzifra (à lire pour le 12 janvier 2004)

Homologous recombination

La transformation par Agrobacterium tumefaciens abouti à une intégration illégitime de l'ADN; il est possible sur certain systèmes expérimentaux comme la mousse Physcomitrella patens d'effectuer une transformation par des voies chimiques (PEG) qui aboutit à une intégration légitime par recombinaison homologue. A propos de cette mutagenèse ciblée vous pouvez lire une récente mise au point de notre laboratoire.

F. Évolution - Développement (EvoDevo)

Plant evolution and developpement in a post.genomic context (2084 Ko) - l'impact de la génomique sur notre compréhension des mécanismes évolutifs en relation avec la forme et la fonction.

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