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Un des grands défis actuel de la biologie consiste à comprendre le fonctionnement des gènes. Les connaissances acquises en biologie cellulaires durant les dernières décennies ont permis de développer des modèles pour expliquer leur régulation : les gènes sont transcrits en ARN messagers (ARN sens), qui servent d'intermédiaires avant leur traduction en protéines. Or, ces modèles simples de fonctionnement sont actuellement remis en cause par la découverte d'une possible transcription des gènes en sens inverse (ARN anti-sens).

Nous avons entrepris d'étudier ce phénomène chez le pommier en utilisant une puce microarray dédiée ainsi que les dernières technologies de séquençage à haut débit. Ainsi nous avons découvert que 70% des gènes transcrits en sens l'étaient aussi en anti-sens. Nous avons alors émis l'hypothèse que les paires de transcrits complémentaires (sens et anti-sens) pouvaient alors s'hybrider, rendant ainsi la traduction en protéines impossible. Pour vérifier notre hypothèse, nous avons séquencé en masse des petits ARN issus notamment de la dégradation, par des enzymes de type polymérases, des ARN double brins issus de l'hybridation des transcrits complémentaires. Nous avons ainsi pu montrer que plus les gènes étaient transcrits en sens et en anti-sens, plus nous pouvions identifier de petits ARN ayant des séquences complémentaires.

Cette étude nous a donc permis de (i) mettre en évidence un fort potentiel de contrôle post-transcriptionnel des gènes chez le pommier par des petits ARN, et (ii) de contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la régulation de l'expression des gènes chez les plantes.

Partenaires : ce travail est le fruit d’une collaboration entre l'unité IRHS (Inra – Agrocampus Ouest – Université d’Angers) et  I’IBENS - Institut de Biologie de l'Ecole Normale Supérieure (ENS-CNRS-Inserm) et a été financé par l’INRA (projet aryANE) et la Région des Pays de La Loire.

Référence : Celton JM, Gaillard S, Bruneau M, Pelletier S, Aubourg S, Martin-Magniette ML, Navarro L, Laurens F, Renou JP (2014) Widespread anti-sense transcription in apple is correlated with siRNA production and indicates a large potential for transcriptional and/or post-transcriptional control. New Phytologist 203;1 : 287-299

Contact :Jean-Marc Celton