ETHNOBOTANIQUE

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Etude fonctionnelle et structurale du régulateur floral LEAFY d’Arabidopsis thaliana

Thèse de Cécile Hamès, Université Joseph-Fourier – Grenoble I (Chimie et sciences du vivant), 26/09/2008, François Parcy (Dir.), 192 p.

La protéine LEAFY (LFY) est un régulateur clé du développement floral. L’augmentation graduelle de son expression conduit à la transition florale, phénomène très soudain, suite à laquelle LFY intervient dans la mise en place des organes floraux par l’activation directe de l’expression des gènes homéotiques APETALA1 (AP1), APETALA3, et AGAMOUS (AG). Selon des théories de l’évolution, LFY serait également l’acteur majeur à l’origine de la naissance des plantes à fleur (Angiospermes). Malgré l’abondance des données génétiques concernant LFY, les bases moléculaires relatives au mode d’action de la protéine sont très peu comprises. LFY est l’unique membre d’une famille de facteur de transcription spécifique au règne végétal et sa séquence ne ressemble à nulle autre. Mon travail de thèse, marqué par l’obtention de la structure 3-D du domaine de liaison à l’ADN de LFY (LFY-C) d’Arabidopsis thaliana lié aux séquences régulatrices d’AP1 et AG, fournit une importante source de compréhension du mode de fonctionnement de cette protéine originale. LFY-C adopte un nouveau repliement globulaire à 7 hélices ! et forme des contacts base-spécifiques avec le petit et le grand sillon de l’ADN. Après avoir montré par approche biochimique classique que LFY-C liait l’ADN de façon coopérative sous forme de dimère, la structure du complexe LFY-C/ADN révèle que ce mécanisme résulte de contacts entre les monomères de LFY-C mettant en jeu deux résidus basiques. Cette coopérativité pourrait en partie expliquer la capacité de LFY à déclencher la transition florale. Les données cristallographiques indiquent également des similarités structurales inattendues avec les protéines HTH comme les facteurs de transcription à homéodomaine ou paired impliqués dans le développement animal. Enfin, en permettant d’étudier sous un nouvel angle les orthologues de LFY tout au long du règne végétal, ces données alimentent l’espoir de parvenir un jour à comprendre comment sont apparues les fleurs sur Terre.

Thèse intégralement accessible en version PDF (34,5 Mb) sur TEL.

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