Characterization of TRCF and RADA functions in the expression and maintenance of organelle genomes in Arabidopsis thaliana

Caractérisation des fonctions de TRCF et de RADA dans l'expression et la maintenance des génomes des organelles chez Arabidopsis thaliana

Nicolas Chevigny (1)

1 IBMP - Institut de biologie moléculaire des plantes

The mitochondria and chloroplasts have their own genomes whose expression and maintenance depend on factors encoded by the nuclear genome. The plant mitochondrial DNA (mtDNA) is characterized by important recombination activities that modulate its structure and contribute to its evolution. During my thesis, I characterized the RADA helicase that is involved in the late stages of organelle homologous recombination. RADA has similar functions to its bacterial homolog (RadA), but seems to play a more important role in plant organelles. The expression of the chloroplast genome (cpDNA) relies on two types of RNA polymerases: NEP encoded by the nuclear genome and PEP encoded by the cpDNA. During my thesis, I also studied the role of TRCF, an homolog of the Mfd factor which is addressed to chloroplasts. In bacteria, Mfd is involved in the release of stalled RNA polymerases by lesions and the recruitment of repair factors. In Arabidopsis, TRCF is no longer involved in repair but appears to play a role in the regulation of chloroplast gene expression.

La mitochondrie et le chloroplaste possèdent un génome dont l’expression et la maintenance dépendent de facteurs codés par le génome nucléaire. L’ADN mitochondrial des plantes (ADNmt) est caractérisé par d’importantes activités de recombinaison qui modulent sa structure et contribuent à son évolution. Au cours de ma thèse, j’ai caractérisé l’hélicase RADA qui est impliquée dans les étapes tardives de la recombinaison homologue organellaire. RADA possède des fonctions similaires à son homologue bactérien (RadA), mais semble jouer un rôle plus important dans les organelles de plantes. L’expression du génome chloroplastique (ADNcp) repose sur deux types d’ARN polymérases : la NEP, codés par le génome nucléaire et la PEP, codés par l’ADNcp. Durant ma thèse, j’ai également étudié le rôle de TRCF, homologue du facteur Mfd et adressé aux chloroplastes. Chez les bactéries, Mfd est impliqué dans le dégagement des ARN polymérases bloquées par des lésions et le recrutement de facteurs de réparation. Chez Arabidopsis, TRCF n’est plus impliqué dans la réparation, mais semble jouer un rôle dans la régulation de l’expression des gènes chloroplastiques.

Mots clés: MtDNA; recombination; Branch migration; RADA; CDNA expression regulation; PEP; TRCF

Mots clés: ADNmt; recombinaison; Migration de branche; RADA; ADNcp régulation de l’expression; PEP; TRCF

Domaines: Biologie végétale; Génomique, Transcriptomique et Protéomique [q-bio.GN]

Nicolas Chevigny. Caractérisation des fonctions de TRCF et de RADA dans l'expression et la maintenance des génomes des organelles chez Arabidopsis thaliana. Biologie végétale. Université de Strasbourg, 2019. Français. ⟨NNT : 2019STRAJ042⟩. ⟨tel-02570609⟩