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1 LPCV - Laboratoire de physiologie cellulaire végétale

Abstract : Chloroplasts, responsible for photosynthesis in autotrophic organisms, have a genome containing 100-130 genes, 80 of which code for proteins mainly involved in photosynthesis, transcription and translation.
Gene expression, involves two types of RNA polymerases, NEP Nucleus Encoded RNA Polymerase and PEP Plastid Encoded RNA Polymerase.
Six nucleus encoded sigma factors participate to PEP promoter specificity.
We first have analyzed the role of sigma factors in the transcriptional regulation of the two atp operons, atpI-H-F-A and atpB-E, with special emphasis on the specific contribution of SIG3 to atpH gene expression.
We identified the promoters responsible for polycistronictranscripts and the internal promoters upstream of the atpH and the atpE genes.
All genes of both atp operons are SIG3 and SIG2 dependent except atpI that is regulated by SIG2 only.
The monocistronic -418 initiated atpH mRNA might contribute to the higher stoichiometry of atpH.
A systematic analysis of plastid gene expression under different light conditions showed that SIG3 plays an important role in the transcript accumulation of atpH in high light 1300 μE in mature plants.
Similarly, SIG3 also recognizes specifically the promoter of psbN located between psbT and psbH but on the opposite DNA strand and producing an anti-sense RNA to psbT.
We showed that the anti-sense RNA covers the coding region, the 5‟ UTR and almost the entire 3‟ UTR of the psbT sense transcript and thus might regulate the expression of the psbT gene by interfering in the translation of psbT mRNA via duplex formation.
It could also be necessary for a processing event in the 5‟ UTR of psbH.


Résumé : Les chloroplastes, responsables de la photosynthèse chez les organismes autotrophes, possèdent un génome plastidial codant de 100 à 130 gènes dont environ 80 pour des protéines principalement impliquées dans la photosynthèse, la transcription et la traduction.
L-expression de ces gènes, coordonnée entre le plaste et le noyau, implique deux types d-ARN polymérases, la NEP Nucleus Encoded RNA Polymerase et la PEP plastid Encoded RNA Polymerase laquelle s‟associe à l‟un des 6 facteurs sigma SIG, codés dans le noyau pour la reconnaissance spécifique de promoteurs de transcription.
Nous avons tout d‟abord analysé le rôle de ces facteurs sigma dans la régulation transcriptionnelle des deux opérons codant des sous-unités de l‟ATP synthase, atpI-H-F-A et atpB-E, en précisant le rôle particulier de SIG3 dans la reconnaissance spécifique du promoteur -418 de l‟atpH.
Nous avons identifié les promoteurs des transcrits polycistronique et ceux situés en amont des gènes atpH et atpE, et avons montré 1 que les gènes des deux opérons sont co-régulés par SIG3 et SIG2 sauf atpI régulé par SIG2 seul et 2, que SIG3 jouerait un rôle essentiel dans la surexpression monocistronique d‟atpH par la reconnaissance d‟un promoteur -418 en amont de atpH.
L‟analyse systématique des transcrits plastidiaux accumulés en fonction de l‟éclairement des plantes nous a permis de corréler cette surexpression à un éclairement élevé 1300 μE de plantes matures.
SIG3 reconnaît aussi spécifiquement le promoteur de psbN, gène localisé sur le brin opposé de l‟opéron psbB-T-H-petB-petD, produisant un ARN anti-sens de psbT et de la région intergénique psbT-psbH.
Nos résultats montrent que l‟anti-sens de psbT couvre la région codante, le 5-UTR et la quasi-totalité 3- UTR du transcrit sens psbT, pouvant ainsi réguler la production de PSBT en interférant dans la traduction par la formation d‟un duplex ARN.
L‟anti-sens pourrait aussi intervenir dans le processing dans la région 5‟ UTR de psbH.


Keywords : sigma factors anti sense RNAs ATP operon Arabidopsis thaliana Chloroplast transcription facteur sigma sigma3 ARNs anti sense operon ATP





Autor: Malik Ghulam Mustafa -

Fuente: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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