La régulation transcriptionnelle dépendant de l'éthylène. Caractérisation fonctionnelle d'un cofacteur transcriptionnel du type MBF1 et d'un facteur de transcription de la famille des ERF chez la tomate.

Abstract

La phytohormone éthylène contrôle des étapes importantes de la vie de la plante comme la germination, la maturation des fruits et la réponse aux stress biotiques et abiotiques. L'éthylène exerce ses effets physiologiques en modulant l'expression de gènes cibles par l'intermédiaire des facteurs de transcription. De ce fait, la caractérisation des facteurs de transcription associés à la réponse à l'éthylène est une étape fondamentale pour la compréhension des processus régulés physiologiques régulés par cette hormone. Ce travail décrit l'isolement et la caractérisation fonctionnelle de la famille de coactivateurs transcriptionnels de type MBF1 (Multiproteine Bridging Factor 1) et d'un facteur de transcription de la famille des ERF (Ethylene Response Factor) chez la tomate. Notre étude montre que la famille des MBF1 chez la tomate comprend quatre gènes (LeMBF1a, LeMBF1b, LeMBF1c et LeMBF1/ER24) qui sont tous capables de complémenter un mutant de la levure indiquant qu'il y a une parfaite conservation fonctionnelle de ces gènes de la levure aux plantes supérieures. Les études d'expression révèlent un profil spécifique pour ER24 qui est fortement exprimé en réponse à l'éthylène, au cours de la maturation des fruits et en réponse à différents stress abiotiques. Le criblage par double-hybride de la levure a permis d'identifier plusieurs partenaires des protéines MBF1 chez la tomate parmi lesquels des protéines associées à la maturation et aux stress abiotiques. La surexpression du gène LeMBF1/ER24 chez Arabidopsis confère une tolérance au stress thermique. Par ailleurs, nous avons isolé et caractérisé le gène LeERF2 de la tomate qui appartient à la grande famille des ERF (Ethylene Response Factor) codant pour des facteurs de transcription spécifiques aux plantes. L'expression du gène LeERF2 est induite durant la maturation des fruits et en réponse à la blessure. La surexpression de ce gène dans la tomate induit une germination précoce des graines et affecte la formation du crochet apical, un processus de développement régulé par l'éthylène. L'expression du gène de la mannanase2, un marqueur de la germination, est fortement induite dans les graines transgéniques sur-exprimant le gène LeERF2 suggèrant que LeERF2 stimule la germination à travers l'induction de ce gène. Ce travail a permis d'identifier de nouveaux acteurs de la régulation transcriptionnelle associée à l'action de l'éthylène et d'apporter un nouvel éclairage sur le mode d'action de cette hormone.