Etude de l’établissement du contrôle épigénétique sur  les éléments transposables 

  Etude de l’établissement du contrôle épigénétique sur  les éléments transposables 

Si  les  mécanismes  responsables  du  maintien  du  contrôle  épigénétique  et  tout  particulièrement de la méthylation de l’ADN sur les éléments transposables commencent à  être bien connus, il n’en est pas de même pour ceux concernant l’établissement de novo de  ce  contrôle.  En  effet,  bien  que  les  expériences  menées  pour  comprendre  l’extinction  inopinée de l’expression de transgènes ont montré l’implication de la machinerie du RdDM  pour l’établissement de la méthylation de l’ADN, les étapes précoces de ce processus et les  conditions  de  son  ciblage  spécifique  sur  les  copies  d’ET  nouvellement  insérées  demeurent  largement  hypothétiques.  Je  me  suis  donc  intéressée  à  l’établissement  du  contrôle épigénétique sur les ET nouvellement insérés dans les epiRIL et j’ai également mis au point  un  crible  génétique  visant  à  identifier  de  nouveaux  acteurs  impliqués  dans  l’établissement  de la méthylation de l’ADN. Dans  la  partie  2,  nous  avons  noté  la  dynamique  de  mobilisation  drastiquement  opposée  entre  les  ET  qui  composent  les  familles  ATCOPIA93  et  ATCOPIA78,  qui  appartiennent  pourtant à la même superfamille. De fait, l’élément de la famille ATCOPIA93, EVADE, est très  actif dans les epiRIL car il est responsable de plusieurs centaines d’évènements d’insertion,  dont la très vaste majorité est propre à chaque lignée. En revanche, toutes les insertions des  éléments ATCOPIA78 (ONSEN) sont partagées par plusieurs epiRIL, ce qui démontre un arrêt  de la mobilisation à partir de la F2, soit dès le rétablissement de la fonction DDM1. Il semble  donc  qu’un  mécanisme  de  répression  cible  très  précocement  les  ATCOPIA78  (copies  résidentes et nouvelles insertions) et plus tardivement, voire pas du tout ATCOPIA93. Je me  suis donc attachée à caractériser plus avant ces deux familles d’ET afin de mieux comprendre  leur  dynamique  de  mobilisation  et  surtout,  les  modes  d’établissement  du  contrôle  épigénétique sur les copies nouvellement insérées.

Ces  deux  familles  d’éléments  transposables  ont  déjà  fait  l’objet  de  plusieurs  études.  La  mobilisation  d’EVADE  (ATCOPIA93)  a  été  identifiée  dans  les  epiRIL  met1,  les  doubles  mutants met1kyp  et  met1nrpd2a  (NRPD2a  étant  la  sous‐unité  commune  à  POLIV  et  POLV),  les  epiRIL  dérivées  du  mutant  met1  (Mirouze  et  al.  2009)  ainsi  que  dans  des  générations  avancées  de  ddm1  (Tsukahara  et  al.  2009).  Les  éléments  ONSEN  (ATCOPIA78)  en  revanche  ont jusqu’à présent été décrits comme mobiles uniquement dans des mutants affectés dans  la voie du RdDM soumis à un stress chaleur. Ces observations ainsi que celles faites dans la  partie 2 sur le comportement des ATCOPIA93 et des ATCOPIA78 chez le sauvage et chez les  mutants  affectant  les  différentes  voies  de  la  méthylation  démontrent  que  le  contrôle  d’ATCOPIA93  dépend  quasi  exclusivement  de  la  voie  de  méthylation  dite  de  maintenance  (DDM1 et MET1) alors que celui des ATCOPIA78 dépend de l’action conjointe de DDM1 et du  RdDM.

Si une différence si drastique dans les voies de contrôle de la méthylation de l’ADN  sur deux  familles  d’ET  appartenant  pourtant  à  la  même  superfamille peut  sembler  surprenante,  une  partie de l’explication est fournie par l’examen de leur séquence nucléotidique. J’ai analysé  les contextes nucléotidiques des cytosines (CG, CHG et CHH) pour ces deux familles d’ET en  me  basant  sur  leur  séquence  consensus  (établies  par  Repbase  update  (Jurka  2000)).  J’ai  également  étudié  directement  le  locus  EVADE  (AT5TE20395)  car  sa  séquence  est  assez  divergente  de  la  séquence  consensus  des  ATCOPIA93.  Dans  la  région  interne,  les  éléments  de  référence  des  deux  familles  ainsi  qu’EVADE  présentent  des  cytosines  dans  les  trois  contextes  nucléotidiques  CG,  CHG  et  CHH  en  proportions  équivalentes  (fig.  3.1). En  revanche,  la  situation  est  tout  autre  pour  les  LTR,  puisque  que  celles  d’ATCOPIA93  (consensus et EVADE) présentent des cytosines dans les trois contextes nucléotidiques alors  que  les  cytosines  des  LTR  d’ATCOPIA78  sont  exclusivement  en  contexte  asymétrique  CHH  (fig.3.1b et c). Seul le RdDM peut donc instruire à chaque cycle de division la méthylation des  LTR d’ATCOPIA78, néanmoins aidé semble‐t‐il par l’action de DDM1, et maintenir ainsi leur  répression  transcriptionnelle.  A  l’inverse,  la  présence  de  cytosines  en  contexte  symétrique  pour  les  LTR  d’ATCOPIA93  explique  que  la  méthylation  de  celles‐ci  puisse  être  assurée  de  façon prépondérante par la machinerie de maintenance.