Un nouvel assemblage du génome de Medicago truncatula révèle une organisation fonctionnelle originale

Dans un article publié fin 2018 dans Nature Plants, les chercheurs d’un consortium faisant intervenir les laboratoires LIPM, GBF (Toulouse, TULIP) et IPS2 (Paris-Saclay) améliorent l’assemblage du génome de la plante modèle Medicago truncatula et identifient des îlots symbiotiques contenant de nombreux régulateurs épigénétiques.

Les avancées récentes dans les technologies de séquençage ont permis des progrès considérables dans le déchiffrage de l'architecture fonctionnelle des génomes eucaryotes, avec une représentation plus complète des gènes et des éléments répétés, ainsi que des analyses d’expression génique plus sensibles et spécifiques de tissus particuliers.

Grâce à la puissance de séquençage de l’appareil PacBioRS II (plateforme de génomique GeT-PlaGe de la Génopole de Toulouse), les auteurs de cet article ont amélioré l'assemblage du génome de la plante Medicago truncatula (génotype A17), une espèce modèle de légumineuse importante pour l’étude des endosymbioses.

Ce génome mieux assemblé a permis l'identification de réarrangements génomiques entre génotypes avec une résolution proche de la paire de bases.

L'annotation de cette nouvelle séquence génomique a permis une analyse approfondie des éléments transposables et de leur dynamique, ainsi que l'identification de nouveaux acteurs impliqués dans le développement de nodules symbiotiques, en particulier plus d’un millier de longs ARN non codants (lncRNA) fortement régulés.

Les auteurs ont également découvert qu’une proportion importante (>35%) des gènes activés dans les nodules ou exprimés dans la zone de différenciation nodulaire sont co-localisés sur le génome selon une organisation dite en « ilots symbiotiques » (270 et 211, respectivement). Ces îlots contiennent de nombreux gènes de lncRNA fortement activés et affichent différentes marques épigénétiques de façon différentielle entre racines et nodules (méthylation de l'ADN et d'histones).

Les régulations épigénétiques et les ARNlnc sont donc des candidats intéressants pour l'orchestration de l'expression génique symbiotique dans le génome de M. truncatula.

FM_2019_GamasNaturePlants_Ilotssymbiotique

Ilots symbiotiques découverts sur le génome de Medicago truncatula, regroupant de nombreux gènes co-régulés dans la zone de différenciation nodulaire (en bleu). Ces îlots sont beaucoup plus nombreux que ceux comprenant des gènes exprimés dans la zone méristématique du nodule (en vert).

Voir aussi

Yann Pecrix, S. Evan Staton, Erika Sallet, Christine Lelandais-Brière, Sandra Moreau, Sébastien Carrère, Thomas Blein, Marie-Françoise Jardinaud, David Latrasse, Mohamed Zouine, Margot Zahm, Jonathan Kreplak, Baptiste Mayjonade, Carine Satgé, Magali Perez, Stéphane Cauet, William Marande, Céline Chantry-Darmon, Céline Lopez-Roques, Olivier Bouchez, Aurélie Bérard, Frédéric Debellé, Stéphane Muños, Abdelhafid Bendahmane, Hélène Bergès, Andreas Niebel, Julia Buitink, Florian Frugier, Moussa Benhamed, Martin Crespi, Jérôme Gouzy & Pascal Gamas. Whole-genome landscape of Medicago truncatula symbiotic genes.  Nature Plants (2018) https://doi.org/10.1038/s41477-018-0286-7

Date de modification : 07 juin 2023 | Date de création : 31 janvier 2019 | Rédaction : Pascal Gamas & Guillaume Cassiède-Berjon