Physiologie végétale

Thèmes abordés

Physiologie végétale, modèles en biologie, accession d'un gène, structure d'un gène, séquences protéiques, expression d'un gène, gènes mutants, agronomie, génétique du riz

Résumé du document

Les organismes modèles ont joué un rôle crucial pour la compréhension de processus biologiques au niveau génétique, moléculaire et physiologique. Arabidopsis thaliana est une des espèces modèles les plus étudiées pour les plantes supérieures. Les importantes ressources génomiques et post-génomiques et les nombreuses collections de mutants font de cette plante un outil excellent pour la génomique fonctionnelle et comparative. Dans ce TD, il vous sera demandé d'utiliser ces données pour un gène particulier et de concevoir un projet de R&D afin d'exploiter la fonction de ce gène dans le cadre d'une application agronomique chez le riz (Oryza sativa).

Extraits

[...] Physiologie végétale Question 1 : Les modèles en biologie Les organismes modèles ont joué un rôle crucial pour la compréhension de processus biologiques au niveau génétique, moléculaire et physiologiques. Arabidopsis thaliana est une des espèces modèles les plus étudiées pour les plantes supérieures. Les importantes ressources génomiques et post-génomiques et les nombreuses collections de mutants font de cette plante un outil excellent pour la génomique fonctionnelle et comparative. Dans ce TD, il vous sera demandé d'utiliser ces données pour un gène particulier et de concevoir un projet de R&D afin d'exploiter la fonction de ce gène dans le cadre d'une application agronomique chez le riz (Oryza sativa). [...]

[...] Question 8 : Objectifs, stratégie et résultats L'objectif de ce projet est donc d'améliorer la croissance et ainsi la production de riz. Pour cela, on peut utiliser nos connaissances chez Arabidopsis thaliana, notamment les résultats obtenus dans l'article publié en 2004 dans le journal Plant Physiology. La stratégie serait donc d'obtenir un riz mutant chez lequel la dihydrodipicolinate synthase ne serait plus exprimée afin d'exprimer à la place la dihydropicolinate synthase bactérienne qui est moins inhibée par la lysine. Grâce à cela, les niveaux de lysine seraient augmentés et la croissance du riz pourrait elle aussi être augmentée. [...]

[...] Cette plante sert donc d'organisme modèle pour la recherche génétique dans le domaine végétal. Les plantes modèles, telles qu'Arabidopsis thaliana, permettent d'accélérer la capacité d'innovation en analysant un génome plus petit comme celui d'Arabidopsis thaliana et ainsi utiliser les informations obtenues pour l'étude des génomes plus complexes et plus grands. L'étude des génomes de nombreuses plantes peut par exemple permettre d'améliorer la production de ces dernières. Question 2 : Numéro d'accession d'un gène Grâce au numéro d'accession AT3G60880, on peut analyser les informations d'un gène nucléaire localisé sur le chromosome 3 d'Arabidopsis thaliana. [...]

[...] Les régions intergéniques ont une taille de 485 nucléotides (5'UTR) et 177 nucléotides (3'UTR). Pour le transcrit AT3G60880.1, le premier exon est composé de 308 nucléotides, l'intron qui suit contient 82 nucléotides, le second exon fait 81 nucléotides, l'intron qui suit contient 280 nucléotides et le dernier exon comporte 1083 nucléotides. Pour le transcrit AT3G60880.2, le premier exon est composé de 483 nucléotides, l'intron qui suit contient 277 nucléotides, le second exon fait 84 nucléotides, l'intron qui suit contient 82 nucléotides et le dernier exon comporte 1083 nucléotides. [...]

[...] Question 5 : Spécificité d'expression Le gène DHDPS1est exprimé dans la majorité des compartiments de la plante mais plus spécifiquement dans les graines sèches (167,7) et l'apex végétal (154,85). Cette expression est légèrement régulée par des stress biotiques puisqu'on observe une légère augmentation de l'expression de ce gène lors de l'infection par Phytophtora infestans et Pseudomonas syringae. Elle est aussi régulée par des stress abiotiques tels que des stress génotoxiques (bleomycine), des stress oxydatifs (methyl viologen), les UV-B ou encore la chaleur. [...]