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Expansion de familles de gènes de la voie de l’éthylène chez le bananier

Les duplications du génome entier sont très répandues chez les plantes. Les gènes ainsi dupliqués sont majoritairement éliminés au cours de l’évolution mais certains sont conservés en plusieurs copies. L’impact des trois duplications du génome entier du bananier sur l’évolution des gènes a été étudié à l’échelle d’une voie biologique, celle de l’éthylène, l’hormone végétale qui fait murir les fruits du bananier.

Dans le cadre de la thèse de Cyril Jourda, nous avons identifié les gènes potentiellement impliqués dans la biosynthèse et la signalisation de l’éthylène dans le génome du bananier et avons montré que leur évolution est spécifique suite aux trois duplications du génome. Ainsi plusieurs copies dupliquées de certains de ces gènes ont été conservées au cours de l’évolution chez le bananier. En particulier, une co-expansion des facteurs de transcription EIL (régulateurs positifs de la voie de signalisation de l’éthylène)  et des gènes EBF impliqués dans le contrôle des niveaux protéiques des EILs a été observée.

Les profils d’expression des gènes ont été analysés dans les fruits à l’aide d’un dispositif expérimental mis en place par des chercheurs de l’UMR Qualisud en Guadeloupe. Les résultats suggèrent que les gènes dupliqués peuvent soit avoir une fonction identique soit être plus spécialisés en montrant des profils d’expression différents (sous-fonctionalisation).

L’expansion des facteurs de transcription EIL, des régulateurs positifs de la voie de signalisation de l’éthylène, est liée aux duplications du génome du bananier. Les chromosomes de bananier sont représentés en cercle, les régions colorées correspondent aux blocs ancestraux dupliqués et les liens en bleu entre les gènes EIL représentent les liens de duplications dus aux duplications du génome entier.

Référence bibliographique

Expansion of banana (Musa acuminata) gene families involved in ethylene biosynthesis and signalling after lineage-specific whole-genome duplications.
Cyril Jourda, Céline Cardi, Didier Mbéguié-A-Mbéguié, Stéphanie Bocs, Olivier Garsmeur,  Angélique D'Hont and Nabila Yahiaoui. New Phytologist, 202:986–1000, Mai 2014.

Publiée : 20/06/2014

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