TRANSCRIPTIONAL REGULATION OF WHEAT HMWG-Dx5 PROMOTER IN MAIZE ENDOSPERM AND CREATION OF CHIMERIC PROMOTERS.
REGULATION TRANSCRIPTIONNELLE DU PROMOTEUR HMWG-DX5 DE BLE DANS L'ALBUMEN DE MAÏS ET CREATION DE PROMOTEURS CHIMERIQUES.
Résumé
The proximal region of the high molecular weight glutenin promoter of the Glu-1D1 gene (PrHMWG-Dx5) carries an atypical bifactorial endosperm box containing a G-box like motif (5'-TTACGTGG-3') followed by a prolamin-box motif (Pb1, 5'-TGCAAAG-3'). Transient expression assays in maize endosperm indicate that a promoter fragment containing at least the G-box like element is necessary and sufficient for maximal expression of the HMWG-Dx5 promoter. In transformed maize, we have shown that a 89bp sequence bearing the bifactorial endosperm box behaves like a functional cis-acting unit. Its direct tandem repetition confers a strong specific additive effect in endosperm tissue. In contrast, the fusion of the activation sequences as-1 and as-2 of the CaMV 35S promoter with PrHMWG-Dx5 derived sequences deregulates its activity in transformed maize and tobacco. Using gel mobility shift assays we have demonstrated that the G-box like motif binds two protein groups, which respectively, have the same DNA binding affinities as transcription factors of either the O2 family or the ASF-1 family. Our results lead us to propose a hypothetic model which is based on a functional duality of the G-box like element in cereal endosperms, and suggests its potential alternative implication in storage protein synthesis and in plant defense response.
La région promotrice proximale du gène Glu-1D1 de gluténine de haut poids moléculaire de blé (PrHMWG-Dx5) porte une boîte albumen bifactorielle atypique qui comprend un motif G " like " (5'-TTACGTGG-3') situé en amont d'une boîte prolamine (Pb1, 5'-TGCAAAG-3'). Les tests d'expression transitoire dans l'albumen de maïs indiquent que le fragment promoteur minimal contenant au moins la boîte G " like " est nécessaire et suffisant pour une activité maximale de PrHMWG-Dx5. Dans le maïs transgénique, nous avons montré que la séquence de 89 pb qui contient la boîte albumen bifactorielle se comporte comme une unité cis-activatrice fonctionnelle. Sa répétition en tandem direct confère un effet activateur additif puissant spécifique de l'albumen. En contraste, l'association des séquences activatrices as-1 et as-2 du promoteur 35S du CaMV avec des séquences promotrices dérivées de PrHMWG-Dx5 dérégule son activité dans les plants de maïs et de tabac. Par la technique de retard de migration, nous avons démontré que la boîte G " like " peut fixer deux groupes de protéines qui ont respectivement la même affinité de liaison à l'ADN que les facteurs de transcription de la famille Opaque-2 et de la famille ASF-1. Nos résultats nous conduisent à proposer un modèle hypothétique qui repose sur une dualité fonctionnelle de la boîte G " like " dans l'albumen des céréales, et suggère son implication potentielle alternativement dans la synthèse des protéines de réserve et dans la réponse de défense de la plante.
Fichier principal
Figures_du_manuscrit.pdf (1001.73 Ko)
Télécharger le fichier
Texte_du_manuscrit.pdf (412.54 Ko)
Télécharger le fichier