Analyse fonctionnelle du promoteur de la cembranetriène- diol-synthase spécifique des trichomes de Nicotiana sylvestris

Hanane Ennajdaoui (1)

1 LGP - Laboratoire genomique des plantes

Abstract In tobacco, secretory glandular trichomes (SGTs) are specifically producing volatiles compounds. This specificity is the consequence of the specific transcriptional expression of Terpenes synthases genes in SGTs. Promoters of those genes are of significant interest because they may be used in plant bioengineering to produce high value biomolecules (taxol, artemisinine) in SGTs. The promoter of a Cembrane-diol-sytnhase (P1.1NsTPSO2a), active in the SGTs heads, was isolated and transfected in transgenic N. sylvestris. Deletion analysis of P1.1NsTPSO2a shown 4c (100pb) and 400c (400pb) region required in trichome specificity. We next performed GUS fusion with the 4c region placed upstream of the minimum 35S promoter (-46) and demonstrate that 4c is sufficient to mimic the full-length promoter. Finally, we isolated a putative trichome transcription factor (NsZnf) that potentially binds the 400pb domain in yeast one-hybrid assay. NsZnf belongs to the GATA-ZincFinger III family. NsZnf possess a single zinc finger domain, a CCT domain and Tify domain. NsZnf nuclear localization was demonstrated by transient expression in N.benthamiana consistent with its role as transcription factor.

Chez le tabac, les trichomes glandulaires sécréteurs (TGSs) sont des structures pluricellulaires où s'effectuent la synthèse et la sécrétion de nombreux composés volatiles. Cette production spécifique dans les TGSs est la conséquence de la spécificité de l'expression transcriptionnelle des gènes des Terpènes synthases. Les promoteurs de ces gènes sont intéressants parce qu'ils peuvent être utilisés en bioingénieurie pour produire des biomolécules à forte valeur ajoutées (taxol, l'artémisinine) dans TGSs. L'un d'eux, le promoteur de la Cembratriène-diol-synthase (P1.1NsTPSO2a), actif dans les cellules de têtes des TGSs, a été isolé et transfecté dans N.sylvestris. L'analyse par délétions de P1.1NsTPSO2a a montré que deux fragments, 4c (100pb) et 400c (360 pb) sont importants pour l'expression spécifique dans les têtes de trichomes. La région 4c a été placée en amont du promoteur 35S minimum (-46) et du gène rapporteur GUS. Nous avons démontré que 4c est nécessaire et suffisant pour une expression dans les têtes de TGSs. Le fragment 400c pourrait jouer un rôle dans la répression du P1.1NsTPSO2a dans les cellules épidermiques et dans certaines parties des racines. Enfin, nous avons isolé par crible simple-hybride dans la levure un facteur de transcription putatif du trichome (NsZnF) pouvant reconnaître le fragment 400c. NsZnf appartient à la famille des facteurs de transcription GATA-ZincFinger III. Cette protéine possède un doigt de zinc, un domaine CCT et un domaine TIFY. L'expression transitoire dans N.benthamiana montre une localisation nucléaire de NsZnf compatible avec son rôle de facteur de transcription.

Mots clés: element cis et facteur trans; Trichomes; N.sylverstris; secretion; promoter; element cis et facteur trans.

Domaines: Biochimie, Biologie Moléculaire

Hanane Ennajdaoui. Analyse fonctionnelle du promoteur de la cembranetriène- diol-synthase spécifique des trichomes de Nicotiana sylvestris. Biochimie, Biologie Moléculaire. Université de Grenoble; Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00926325⟩