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Un atlas des régions régulatrices des plantes

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L’étude canadienne aidera les scientifiques à identifier les régions génomiques clés pour le canola et d’autres plantes
Publié: 2 Juil 2013

Quels éléments permettent à certains végétaux de survivre au gel et de pousser dans le climat canadien, alors que d’autres sont sensibles à la moindre baisse de température? Si l’on sait que les plantes qui croissent activent des gènes spécifiques à un moment précis, on ne comprend pas encore très bien comment l’activation du gène est contrôlée.  

Une avancée majeure dans la compréhension de ce processus a été rendue possible grâce à la mise au point d’une carte génomique par un consortium international, dirigé par des scientifiques des universités McGill et de Toronto dont les travaux paraissent aujourd’hui dans la version électronique du journal Nature Genetics.

Selon les chercheurs qui ont œuvré au projet, la carte – la première de ce type sur les végétaux – aidera les scientifiques à localiser les régions régulatrices des génomes d’espèces importantes en agriculture, telles que le canola, cultivé en grande quantité au Canada. L’équipe a séquencé le génome de plusieurs crucifères (vaste famille de végétaux formée d’autres cultures vivrières) et les a analysés de concert avec des génomes déjà publiés afin de cartographier plus de 90 000 régions génomiques hautement conservées, mais qui ne semblent pas encoder de protéines.

« Ces régions jouent vraisemblablement un rôle important dans l’activation et la désactivation des gènes, notamment pour réguler le développement d’une plante ou sa réponse aux conditions environnementales », a indiqué Mathieu Blanchette de l’Université McGill, l’un des scientifiques à la tête de l’étude. À l’heure actuelle, des travaux sont menés afin d’identifier les régions susceptibles d’avoir une incidence sur le contrôle des caractéristiques particulièrement importantes aux yeux des agriculteurs.

Ces travaux mettent également en lumière un débat prépondérant parmi les biologistes, sur la part du génome d’un organisme assumant des fonctions d’une réelle importance au sein d’une cellule, et la part d’ADN poubelle, qui ne sert vraisemblablement à rien. Bien que certaines parties du génome codant pour les protéines soient relativement simples à identifier, il est possible que plusieurs régions « non codantes » jouent un rôle majeur dans la régulation de gènes, les activant et les désactivant en fonction du tissu et de la situation.

Si les humains et les plantes comptent un nombre très similaire de gènes codant pour des protéines, la carte parue dans Nature Genetics laisse croire que les séquences régulatrices contrôlant les gènes sont beaucoup plus simples et dotées d’un niveau de complexité oscillant entre celui des champignons et du ver microscopique. « Ces résultats indiquent que la complexité d’un organisme n’est pas nécessairement liée au gène qu’il contient, mais plutôt aux éléments qui contribuent à l’activer et à le désactiver », a souligné le biologiste mcgillois Thomas Bureau, coauteur de l’article.

Cette recherche a été financée par Génome Canada et Génome Québec, de même que par le Fonds européen de développement régional, la Fondation pour la science tchèque et la Fondation nationale des sciences. 

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