Réarrangements programmés du génome chez les ciliés
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Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS), CNRS UMR 8197, Inserm U1024
46, rue d’Ulm
75005 Paris
France
Intérêt scientifique
Les ciliés sont des eucaryotes unicellulaires qui ont une manière radicale de contrôler les éléments transposables (ET), dépendant de leur dimorphisme nucléaire caractéristique. Dans le micronoyau germinal, qui ne sert qu’à la méiose pendant les événements sexuels, les ET sont maintenus inactifs par l’absence totale d’expression des gènes. Au cours du développement du macronoyau somatique polyploïde, où les gènes sont exprimés, des réarrangements programmés du génome éliminent toutes les copies d’ET, et de nombreuses reliques simples-copies d’insertions anciennes sont précisément excisées des gènes cellulaires. Notre équipe utilise l’espèce modèle Paramecium tetraurelia pour étudier les mécanismes de ces réarrangements et le contrôle épigénétique de leur spécificité. Ce dernier implique une classe de petits ARN qui réalisent une soustraction génomique entre noyaux germinaux et somatiques pendant la méiose, permettant ensuite au zygote de reproduire les délétions faites à la génération précédente dans le clone parental. Ce processus homologie-dépendant est essentiel pour l’élimination des ET et de leurs reliques simples-copies les plus récentes, mais n’est plus requis pour les plus anciennes, qui semblent dépendre d’autres mécanismes inconnus pour leur reconnaissance. Ceux-ci sont l’objet d’un projet collaboratif utilisant la génomique comparative d’espèce jumelles pour reconstruire l’histoire évolutive des insertions d’ET dans le génome germinal, leur dégénérescence en copies uniques, et les transitions associées dans les mécanismes de défense qui assurent la reconnaissance continue des insertions parasites malgré leur vieillissement. La génomique comparative renforce également nos études de (i) la domestication de gènes d’ET par l’hôte, impliqués en particulier dans l’élimination d’ADN, et (ii) la co-optation de la machinerie d’excision pour cibler des gènes cellulaires, plutôt que les ET et séquences dérivées, à des fins de régulation: tel est le cas des gènes impliqués dans la détermination du type sexuel, où des réarrangements alternatifs similaires ont évolué indépendamment dans différentes espèces.
Les ciliés sont des eucaryotes unicellulaires qui ont une manière radicale de contrôler les éléments transposables (ET), dépendant de leur dimorphisme nucléaire caractéristique. Dans le micronoyau germinal, qui ne sert qu’à la méiose pendant les événements sexuels, les ET sont maintenus inactifs par l’absence totale d’expression des gènes. Au cours du développement du macronoyau somatique polyploïde, où les gènes sont exprimés, des réarrangements programmés du génome éliminent toutes les copies d’ET, et de nombreuses reliques simples-copies d’insertions anciennes sont précisément excisées des gènes cellulaires. Notre équipe utilise l’espèce modèle Paramecium tetraurelia pour étudier les mécanismes de ces réarrangements et le contrôle épigénétique de leur spécificité. Ce dernier implique une classe de petits ARN qui réalisent une soustraction génomique entre noyaux germinaux et somatiques pendant la méiose, permettant ensuite au zygote de reproduire les délétions faites à la génération précédente dans le clone parental. Ce processus homologie-dépendant est essentiel pour l’élimination des ET et de leurs reliques simples-copies les plus récentes, mais n’est plus requis pour les plus anciennes, qui semblent dépendre d’autres mécanismes inconnus pour leur reconnaissance. Ceux-ci sont l’objet d’un projet collaboratif utilisant la génomique comparative d’espèce jumelles pour reconstruire l’histoire évolutive des insertions d’ET dans le génome germinal, leur dégénérescence en copies uniques, et les transitions associées dans les mécanismes de défense qui assurent la reconnaissance continue des insertions parasites malgré leur vieillissement. La génomique comparative renforce également nos études de (i) la domestication de gènes d’ET par l’hôte, impliqués en particulier dans l’élimination d’ADN, et (ii) la co-optation de la machinerie d’excision pour cibler des gènes cellulaires, plutôt que les ET et séquences dérivées, à des fins de régulation: tel est le cas des gènes impliqués dans la détermination du type sexuel, où des réarrangements alternatifs similaires ont évolué indépendamment dans différentes espèces.
Base de données
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