- Stage:170 - Master 2 Recherche Biosciences Végétales

Stage:170

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« Caractérisation de trois cibles du facteur de transcription NF-YA1 chez la légumineuse modèle Medicago truncatula »


Laboratoire d'accueil : LIPM
Equipe d'accueil : infection endosymbiotique et développement nodulaire
Encadrant(e)(s) : Andreas Niebel/ Farid Regad, tel: 0561285327; emails: andreas.niebel@toulouse.inra.fr; farid.regad@toulouse.inra.fr

L’interaction symbiotique entre les bactéries communément appelées Rhizobia et les plantes de la famille des légumineuses conduit à la ré- initiation de divisions cellulaires dans le cortex racinaire. Ces divisions aboutissent à la formation d’un nouvel organe racinaire : le nodule, au sein duquel l’azote atmosphérique est fixé par les bactéries au profit de la plante hôte qui fournit quand a elle des substrats carbonés issus de la photosynthèse. Dans le groupe nous avons isolé et caractérisé, chez la légumineuse modèle Medicago truncatula, un facteur de transcription (FT) appelé NF-YA1 qui contrôle spécifiquement le développement nodulaire. Afin de mieux comprendre son mode d’action, nous avons recherché les cibles de NF-YA1 par une approche de RNAseq comparative entre un mutant de NF-YA1 et la plante sauvage. Parmi les cibles potentielles, nous avons identifié trois facteurs de transcription dont la caractérisation constitue la base de ce projet de M2R. Il s’agit de deux FT de la famille des protéines « zinc finger » et d’un FT de la famille des éthylène response factors (ERF). Ces trois régulateurs se caractérisent par une expression spécifique et précoce au cours de l’organogenèse nodulaire chez la plante sauvage mais absente lorsque NF-YA1 est muté. De plus il s’agit de FT dont des homologues sont impliqués dans la division cellulaire et le développement chez Arabidopsis. Le programme de ce M2 qui a déjà démarré comportera selon l’avancement des travaux en Janvier 2016 les parties suivantes :
I Analyse d’expression détaillée au niveau ARN par 1) Q-PCR et 2) A l’aide de constructions Promoteur-GUS.
II Analyse d’expression détaillée au niveau protéique à l’aide de constructions Promoteur-Gène-GFP.
III Analyse Fonctionnelle des 3 cibles par 1) RNAi et 2) à l’aide de mutants d’insertion.
IV Etudes de transactivation dans le tabac des 3 cibles par NF-YA1 par agroinfection.
V Etude de la liaison directe de NF-YA1 à ses cibles par ChIP-PCR sur les boites CCAAT des promoteurs
Ces études devraient permettre une meilleure compréhension du rôle de NF-YA1 au cours de l’initiation et du développement du nodule racinaire.

1. Laloum T, De Mita S., Gamas P., Baudin M. and Niebel A. (2013) CCAAT-box binding transcription factors in plants: Y so many? Trends in Plant Sciences 18(3) ; 157-166
2. Laporte P., Lepage A., Fournier J., Catrice O., Moreau S., Larrainzar E., Cook D., Gamas P. and Niebel A. (2014). The CCAAT box-binding transcription factor MtNF-YA1 controls rhizobial infection. Journal of Experimental Botany. 65(2):481-94
3. Battaglia M. and Rípodas, C., Clúa J., Baudin M., O. Aguilar M., Niebel A., Zanetti M.E., Blanco F.A. (2014). The NF-YC1 interacting protein SIN1, a member of the GRAS family, is required for nodule organogenesis, infection thread progression and lateral root growth. Plant Physiology 164(3):1430-42. doi: 10.1104/pp.113.230896. Epub 2014 Jan 14.
4. Laloum T., Baudin M., Frances L., Lepage L., Billault-Penneteau B., Cerri M.R., Ariel F., Jardinaud M-F., Gamas P., de Carvalho-Niebel F. and Niebel A. (2014) Two CCAAT box-binding transcription factors redundantly control early steps of legume-rhizobia endosymbiosis. Plant Journal 79(5):757-68. doi: 10.1111/tpj.12587. Epub 2014 Jul 28.
5. Xiao T. T., Schilderink S., Moling S., Deinum E.E., Kondorosi E. Franssen H. Kulikova, O., Niebel A., and Bisseling T. (2014) Fate map of Medicago truncatula root nodules. Development 141(18):3517-28. doi: 10.1242/dev.110775.