5S ribosomal DNA in Arabidopsis thaliana : chromatin dynamics and RNA polymerase IV

ADN ribosomique 5S chez Arabidopsis thaliana : dynamique chromatinienne et ARN polymérase IV

Julien Douet (1)

1 GReD - Génétique, Reproduction et Développement

In Arabidopsis thaliana, 5S rRNA genes are found clustered at pericentromeric heterochromatin of chromosomes 3, 4 and 5. 5S rRNA genes transcription is epigenetically regulated through the formation of specific chromatin structure. In order to determine the events that lead to the establishment of such structures, a study during the first steps of post-germinative plant development was done. Unexpectedly, we observed a decondensation followed by a rapid "re"condensation of 5S rDNA chromatin. These two phenomenons are respectively dependent on ROS1 and RNA polymerase IV activities. A more precise analyse on the two Pol IV isoforms, i.e. Pol IVa and Pol IVb, revealed a new function for Pol IVb. Indeed, in addition to its activity in a partnership with Pol IVa, Pol IVb has a specific role in the silencing and the compaction of the 5S rDNA locus from the chromosome 4. This activity seems to be independent of the Pol IVa activity and the RNA dependent DNA methylation pathway.

Chez Arabidopsis thaliana, Les gènes d'ARN 5S sont regroupés en blocs situés dans l'hétérochromatine péricentromérique des chromosomes 3,4 et 5. La transcription des gènes d'ARN 5S est régulée par des facteurs épigénétiques altérant notamment leur structure chromatinienne. Une étude a été menée durant les premières étapes du développement post-germinatif pour identifier les évènements et des facteurs conduisant à l'élaboration de telles structures. Nous avons pu observer une décompaction de l'ADNr 5S immédiatement suivie d'une recondensation. Ces phénomènes impliquent respectivement ROS 1 et l'ARN polymérase IV. L'étude des formes Pol IVa et Pol IVb nous indique que Pol IVb, en plus de son activité partenaire de Pol IVa, possède une action spécifique dédiée au locus d'ADNr 5S du chromosome 4. Cette nouvelle activité de Pol IVb, qui est indispensable au silencing et à la compaction de ce locus, semble indépendante de la voie classique de méthylation de l'ADN dépendante des ARN.

Mots clés: épigénétique; chromatine; Arabidopsis thaliana; ADN ribosomique 5S; ARN Polymérase IV; ROS1

Domaines: Génétique

Julien Douet. ADN ribosomique 5S chez Arabidopsis thaliana : dynamique chromatinienne et ARN polymérase IV. Génétique. Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II; Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00731526⟩