Présentation des recherches
Les réarrangements programmés du génome sont utilisés par des organismes très divers pour réguler l’expression de certains gènes ou augmenter la diversité de répertoires géniques. Chez les ciliés, la différenciation du macronoyau somatique à partir du noyau zygotique s’accompagne d’un remodelage complet du génome germinal : excision précise de dizaines de milliers de séquences internes, nécessaire à la production de séquences codantes fonctionnelles, fragmentation des chromosomes, et amplification à un haut niveau de ploïdie. Ce véritable processus de développement est rendu possible par le dimorphisme nucléaire caractéristique de ces eucaryotes unicellulaires. Chaque cellule possède en effet des micronoyaux germinaux, transcriptionnellement inactifs mais fournissant par la méiose les noyaux gamétiques, et un macronoyau somatique, siège de la transcription cellulaire, qui n’est pas transmis entre générations sexuelles.
Nous utilisons une double approche génétique et moléculaire pour étudier les réarrangements programmés du génome chez la paramécie. Une première partie de nos recherches vise à caractériser leurs déterminants génétiques (éléments de séquence et de structure agissant en cis, facteurs agissant en trans), ainsi que leur cinétique au cours du développement et les intermédiaires et produits de réaction. La présence d’un consensus dégénéré aux extrémités des séquences internes éliminées suggère que celles-ci dérivent évolutivement de transposons de type Tc1/mariner ; nous avons d’autre part montré que certains de ces éléménts sont excisés sous forme de cercles covalents, rappelant la recombinaison VDJ chez les mammifères. Cependant les déterminants génétiques semblent insuffisants pour expliquer la spécificité et la reproductibilité des réarrangements. Nous avons mis en évidence un système de régulation épigénétique, qui se manifeste par des effets maternels homologie-dépendants : la transformation du macronoyau végétatif par des séquences clonées est capable d’influencer de manière séquence-spécifique les réarrangements du génome germinal dans la descendance sexuelle des clones transformés. Ces effets trans-nucléaires impliquent probablement des appariements de séquences homologues, et présentent des similarités avec les phénomènes d’extinction génique homologie-dépendants rencontrés chez un grand nombre d’eucaryotes. Nos objectifs sont de contribuer à la description de la variabilité et des constantes des mécanismes moléculaires de la plasticité génomique chez les eucaryotes, et de permettre une meilleure appréciation de l’importance fonctionnelle et évolutive de ces mécanismes, notamment de leurs rapports avec les phénomènes d’hérédité maternelle et les systèmes de défense des génomes eucaryotes contre les transposons.
Dernière mise à jour : 6 septembre 2007