Les AtNSRs, protéines régulatrices de l'épissage alternatif et du silencing post transcriptionnel

223 Pages·2013·25.58 MB·French

UNIVERSITE PARIS-SUD

ÉCOLE DOCTORALE : Science du végétal

DISCIPLINE BIOLOGIE

THÈSE DE DOCTORAT

par

Florian BARDOU

Les AtNSRs, protéines régulatrices de l’épissage
alternatif et du silencing post transcriptionnel

Soutenance le 04 avril 2013

Directeur de thèse : Martin Crespi DR2 (ISV CNRS, Gif sur Yvette)

Composition du jury :

Rapporteurs : DERAGON Jean-marc PR1 (Université de Perpignan UPVD)
GAGLIARDI Dominique DR2 (IBMP CNRS, Strasbourg)

Examinateurs : DELARUE Marianne MCF (IBP, U-Psud, Orsay)
NUSSAUME Laurent DR1 (CEA, Cadarache)

Remerciements

Tout d’abord, je souhaite remercier Jean-Marc Deragon et Dominique Gagliardi
d’avoir accepté d’êtres rapporteurs de cette thèse. De même, je remercie les autres
membres du jury, Marianne Delarue et Laurent Nussaume d’avoir accepté de juger
mes travaux.

Bien entendu, je souhaite remercier Martin Crespi tout particulièrement pour m’avoir
donné l’opportunité d’intégrer son équipe et pour le temps, la patience et l’attention
qu’il m’à porté durant ces 4 ans. J’insiste sur le fait que sa passion contagieuse pour
la science et sa capacité à encourager dans les moments difficile m’ont permis de
travailler dans des conditions exceptionnelles.

Je remercie Allison Mallory, Cécile Anthoneli et Jeff Leung pour leur excellents
conseils durant les comités de thèse.

Je remercie mes collègues de labo du 210 et du 236 (Fede, Ana, Virginie, Aurélie,
Nathalie, le prince khan, Jéremie, Céline, Christine, Philippe, Alexis et tout les autres)
avec qui j’ai pu apprendre mais aussi partager, ils ont prouvé que travail et
divertissement peuvent être réunis pour une bonne ambiance de boulot.

Je souhaite aussi remercier mes collègues de la team Frugier avec qui on passe de
bon moment au repas mais aussi dans l’interminable RER. Je souhaite remercier
particulièrement Anouck qui m’a expliqué l’art d’enseigner à la Diet. De même, je
souhaite remercier tout ceux qui ont permis que mon monitorat à l’université P7 ce
soit bien déroulé.

L’ISV fourmille de personnes compétentes et intéressantes, je remercie tous les
membres qui permettent de faire vivre cet institut.

Je souhaite remercier Caroline Hartmann pour la correction de l’introduction de mon
manuscrit.

Merci à mes deux stagiaires Quentin et Marine, les encadrer a été une expérience
formidable.

Je voudrais aussi remercier sincèrement mes parents, ma sœur et ma famille ainsi
∞
que tout mes proches. Une grosse pensée pour mon chat .

Enfin merci à mes amis d’ici ou de là pour tout le reste. Merci aussi au « non lieu »
pour les bon moment passés durant les derniers mois de ma thèse.

Table des matières
I- Introduction …………………………………………….1

1- L’Architecture de la racine ……………………………………………………………1
1.1- Formation de la racine latérale et le rôle de la signalisation par l’auxine...2
1.2- Les ARN non-codant régulateurs de l’architecture racinaire ……………...7

2- Les Protéines de liaison à l’ARN …………………………………………………...13
2.1 Les RBPs dans les corps cytoplasmiques ………………………………….14
2.2.1 Les RBPs dans les p-bodies ………………………………………………15
2.2.2 Les RBPs dans les « silencing bodies » …………………………………16
2.2.3 Les RBPs dans les stress granules ………………………………………17

2.2- Les RBPs dans les corps nucléaires ……………………………………….17
2.1.1 Le Nucléole ………………………………………………………………….19
2.1.2 Les RBPs dans les Cajal bodies ………………………………………….20
2.1.3 Les RBPs dans les Dicing bodies ………………………………………...21
2.1.4 Les RBPs dans les Speckles ………………………………………………22
2.1.5 npcARN et RNA binding proteins dans le noyau ………………………..24

3- L’épissage alternatif ………………………………………………………………….33
3.1. L’épissage du pré-ARNm chez les plantes ………………………………...33
3.2- Régulation de l’AS ……………………………………………………………37

4- Objectifs ………………………………………………………………………………...41

II- Résultats ………...…………………………………….43

II.1- Modulation of nuclear alternative splicing regulators by long ncRNA ……44
1.1 Introduction ……………………………………………………………….…….44
1.2 Publication …………………………………………………………….………..45
Materials and methods ………………………………………………….....52
References …………………………………………………….…………....57
Figures …………………………………………………………..…………..61
1.3 Résultats complémentaires …………………………………………………..77
II.2- SGS14, SGS15, NSRa and NSRb encode alternative splicing-related factors
that facilitate post-transcriptional gene silencing mediated by intron-containing
transgenes …………………………………………………………………………………79

2.1 Introduction sur le silencing post transcriptionnel ………………………….79
2.2 Les mutants déficients en PTGS ……………………………………………………..80
2.2.2 La lignée p35S::uidA « L1 »
2.2.3La lignée p35S::NIA2 « 2a3 »
2.2.4 La lignée pSUC2::antisensPDS « JAP3 »

2.3 la voie du S-PTGS des transgènes et propagation du silencing …………82
2.4 la voie du IR-PTGS des transgènes …………………………………………84

II.3- Publication …………………………………………………………………………...87
Experimental procedures…..…………………………………………………….101
References …………………………………………………………………..…....103
Figures …………..…………………………………………………………………106

II.4- Résultats complémentaires ……………………..……..………………………..117

III- Discussion ………………………………….………119

1- Localisation des NSR et interaction avec les lncARN ………………………..121
2- Les AtNSRs, des régulateurs nucléaires de l’épissage alternatif ………….123
3- Les AtNSRs et le silencing …………………………………………………...…...125

IV- Perspectives ……………………………………….129

IV- Matériels et méthodes …..……………………….131

V- Bibliographie ……………………………………….137

VI- annexes ………………………………………….....165
Abréviations
ARN: Acide ribonucléique (English: RNA)
ADNc: AND codant
ncARN: ARN non codant (non coding RNA)
npcARN/ncARN: ARN non codant pour des protéines (non protein coding RNA)
siARN: small interfering RNA
miARN: microARN
RL: Racine latérale
P-bodies: Processing-bodies
RISC: RNA-Induced silencing complexe
dsARN: ARN double brin
ssARN: ARN simple brin
RDR: RNA-dependante RNA polymerase
AS: Epissage alternative (Alternative splicing)
FT: Facteur de transcription
GFP: Green fluorescente protein
NAA: Naphthalene Acetic Acid
At: Arabidopsis thaliana
Mt: Medicago truncatula
RBP: Protéine de liaison à l’ARN (RNA binding protein)
NSR: Nuclear speckles RNA binding protein
RNP: Ribonucléoprotéine
PTGS: Silencing post-transcriptionnel des gènes
TGS: Silencing transcriptionnel des gènes
sORF: Short open reading frame
ENOD: early nodulin factor
NMD: Non sens mediated decay
RIP: RNA immunoprecipitation
nat-siRNA: naturally occurring antisens siRNA
ARF: Auxin response factor
AGO: ARGONAUTE

I- Introduction