Projet ANR-07-BLAN-0211 – Plant-TFcode : Cracking the code of transcriptional regulation: the key to the past and future evolution of plants
Programme : Blanc (BLANC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : françois PARCY (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE RHONE-ALPES SECTEUR ALPES)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Institut national de la recherche agronomique
Montant : 460000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 48 mois
Résumé : Notre projet consiste à modéliser de façon quantitative les interactions entre 4 facteurs de transcription végétaux et leurs séquences cibles, puis à utiliser cette connaissance pour comprendre la diversité existant entre les espèces et pour tenter de modifier rationnellement les plantes. -  -  Les réseaux de régulations transcriptionnels jouent un rôle essentiel dans le développement des êtres vivants. Un même groupe de gènes peut engendrer des structures très différentes selon la nature de leurs relations au sein du réseau. Chez les plantes, les facteurs de transcription (FT) représentent une part importante du génome et leur rôle clé a été démontré dans tous les processus développementaux. Par ailleurs, le clonage récent des gènes de domestication chez les céréales a montré la plupart des caractères avantageux sélectionnés par l'Homme étaient dus à des différences subtiles au niveau de facteurs de transcription. -  La biologie des systèmes a pour but de modéliser les systèmes complexes. Cette démarche implique d'identifier les acteurs importants et d'en caractériser les interactions. Dans le cas des réseaux de régulations transcriptionnels, il s'agit de facteurs de transcription et de leurs interactions entre eux et avec les éléments cis des régions régulatrices. -  Notre projet est focalisé sur la modélisation des interactions entre 4 facteurs de transcription clés du développement de la plante et leurs éléments cis cibles. Nous avons choisi 4 facteurs (LFY, CRC, LEC2 et WRI1) appartenant à des classes spécifiques au monde végétal et impliqués dans quatre processus developpementaux successifs (le développement de la fleur, du fruit et de la graine). Pour chacun d'entre eux, des gènes cibles directs sont connus. -  Notre projet est organisé en trois objectifs : -  *	Le premier est de modéliser de manière quantitative l'interaction entre ces 4 facteurs et leurs promoteurs cibles chez la plante modèle Arabidopsis thaliana -  *	Notre deuxième objectif consiste à évaluer le rôle joué par l 'évolution de l'interaction ADN-FT dans la biodiversité intraspécifique chez Arabidopsis ou au sein des angiospermes (en comparant une angiosperme basale et Arabidopsis). -  *	Notre troisième objectif est de prouver qu'il est possible de modifier les plantes d'une manière subtile et utile en jouant sur la relation entre FT et élément cis. Il s'agit là d'une expérience-pilote visant à tester le concept de « domestication ciblée » applicable à tout type de plante cultivée dans le futur. -  Pour atteindre ces objectifs, nous allons utiliser des méthodes biochimiques innovantes pour caractériser l'interaction entre les FT et des séquences cibles isolées ou présentes au sein des promoteurs entiers. Cette stratégie nous fournira un outil prédictif puissant prenant en compte la spécificité de liaison ainsi que l'importance du nombre des sites et de la cooperativité de liaison. Nous comparerons ensuite les liens FT-promoteurs cibles soit entre accessions d'Arabidopsis (variabilité intra-spécifique - pour des caractères liés au grain), soit entre A. thaliana et A. trichopoda, la plante à fleur la plus basale et s¿ur de toutes les angiospermes vivantes. Cette dernière comparaison sera particulièrement instructive pour comprendre le rôle joué par LFY et CRC dans l'évolution des structures florales chez les angiospermes. Enfin, nous appliquerons les leçons tirées du clonage des gènes de domestication pour tenter de modifier les plantes de façon dirigée, en changeant la relation entre un FT et sa cible. Cette expérience pilote de « domestication ciblée » est potentiellement d'un immense intérêt puisqu'elle constituerait une nouvelle forme d'amélioration sans introduction d'ADN étranger à la plante et donc plus facilement acceptable par le consommateur. -  -  Ce projet s'appuie sur des interactions entre trois équipes reconnues et aux compétences complémentaires dans le domaine des facteurs de transcription. Il met en particulier en jeu des techniques orig