Analyse structurale et transcriptionnelle des rétrotransposons du génome de la vigne, Vitis vinifera L. - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Analyse structurale et transcriptionnelle des rétrotransposons du génome de la vigne, Vitis vinifera L.

Résumé

Grapevine (Vitis vinifera L.) varieties are composed by clones originated from a unique plant propagated by vegetative multiplication. This process theoretically ensure the transmission of genetic information from mother to daughter’s plants, but spontaneous mutations sometimes arise and can lead to the creation of new genotypes. Due to their ability to transpose, transposable elements are a source of mutation that causes genetic variability. To understand global mechanisms that participate to plant genome evolution during vegetative multiplication cycles, the main goal of this thesis is studying the structure and dynamics of grapevine retrotransposons. When this work started, only three grapevine retrotransposons were described. Therefore, the first part of this work is based on the characterization of ten new families, which are different from the elements previously described in grapevine or in other plant genomes. This ten new families represent near 1,700 copies, from full-length to degenerated, representing altogether about 1.2% of the genome. Some of these copies were integrated in the grapevine genome during the last two million years. In a second part, the transcription level of grapevine retrotransposons is evaluated by complementary approaches. The results show that their transcription level is regulated in different organs under normal growing conditions, each family showing a specific transcription profile. Moreover, the expression of many retrotransposons in leaves is induced by wounding and pathogen infection. The role of retrotransposons in grapevine genome evolution and in the genesis of intravarietal diversity has not been established, but induction of expression of several families under stress conditions allow us to suppose that this elements might have participated to genome adaptation in response to environmental challenges and grapevine culture by man. Moreover, the characterization of new transposable families contributes to the development of molecular tools allowing the identification and distinction of grapevine clones.
Les variétés de vigne (Vitis vinifera L.) sont composées d’un ensemble de clones, tous issus de la même et unique plante propagée par multiplication végétative sur de longues périodes. Ce processus doit en principe assurer la transmission du patrimoine génétique de la plante mère à la plante fille, cependant des mutations spontanées peuvent apparaître et être, dans certains cas, à l’origine de nouveaux génotypes. Les éléments transposables, par la variabilité génétique que peut générer leur mobilité, sont une source potentielle de mutation. Dans un contexte général de compréhension des mécanismes biologiques qui participent à l’évolution des génomes au cours des cycles de multiplication végétative, l’objectif de la thèse est d’étudier la structure et la dynamique des rétrotransposons du génome de la vigne. Au début de la thèse, trois rétrotransposons du génome de la vigne étaient décrits. Une première partie de ce travail est consacrée à la caractérisation de dix nouvelles familles de rétrotransposons qui se distinguent des trois éléments déjà connus chez la vigne, ainsi que des rétrotransposons décrits chez d’autres plantes. L’ensemble de ces familles comptent environ 1700 copies, complètes et potentiellement actives ou partiellement dégénérées, dont certaines se sont insérées dans le génome de la vigne au cours des deux derniers millions d’années. Au total, ces familles représentent près de 1,2 % du génome. Dans une deuxième partie, l’étude du niveau de transcription de ces rétrotransposons par des approches complémentaires montre que la présence de leurs transcrits est régulée dans les organes de la vigne en conditions normales de croissance, chaque famille d’éléments présentant un profil d’expression particulier selon l’organe considéré. De plus, l’expression de plusieurs rétrotransposons est induite dans les feuilles en réponse à la blessure et à l’infection par le mildiou. Le rôle des rétrotransposons dans l’évolution du génome de la vigne et la genèse de diversité intra-variétale reste encore à déterminer. Cependant, l’induction de l’expression de différentes familles en condition de stress permet d’envisager que ces éléments pourraient avoir participé à l’adaptation du génome en réponse aux contraintes culturales et aux conditions environnementales. De plus, la caractérisation de nouvelles familles d’éléments, dont certaines sont actives et présentes en un grand nombre de copies, peut permettre le développement d’outils moléculaires adaptés à l’identification et à la distinction des clones de vigne.
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  • HAL Id : tel-02820878 , version 1
  • PRODINRA : 32986

Citer

Cédric Moisy. Analyse structurale et transcriptionnelle des rétrotransposons du génome de la vigne, Vitis vinifera L.. Sciences du Vivant [q-bio]. Université Louis Pasteur (Strasbourg 1), 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02820878⟩
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