Modele sera de legume

Le pois, une grande légumineuses à grains européennes, a une taille de génome environ 10 fois plus grande que Medicago, avec un chromosome de moins par génome haploïde que M. truncatula (Ellis et Poyser, 2002). Les participants au Royaume-Uni, en Hongrie et aux Pays-Bas coopèrent pour tirer parti de la relation phylogénétique étroite de ces deux légumineuses et du génome plus simple de M. truncatula pour faire progresser l`analyse génomique du pois. Cinq des sept groupes de liaison dans le pois se sont retrouvés en grande partie synténiques à cinq des huit chromosomes de Medicago. Le reste du génome du pois montre que des réarrangements génétiques et un grand événement de duplication ont eu lieu depuis la divergence de Medicago. La Microsyntégie entre M. truncatula et le pois est étudiée en utilisant l`hybridation croisée de clones d`ADN et la technologie d`hybridation in situ fluorescente (Gualtieri et coll., 2002). D`autres légumineuses à grains tempérés, y compris la fève, la lentille (Lens culinaris) et le pois chiche (Cicer arietinum), montrent des arrangements similaires sur les gènes et, par conséquent, peuvent également bénéficier des progrès de la génomique d`inMedicago. Les chercheurs de gif-sur-Yvette et de Toulouse ont développé deux systèmes efficaces de transformation. La première utilise l`infiltration de A. tumefaciens dans les explants foliaires ou floraux, suivis par l`embryogenèse somatique et la régénération. Cette méthode est utilisée pour construire des lignes de reporter, pour produire des plantes avec surexpression ou inactivation des gènes candidats, et pour les stratégies de marquage génique.

La deuxième méthode utilise Agrobacterium rhizogenes pour produire des racines poilues transformées (boisson-dernier et coll., 2001). Les groupes TheMedicago à GIF et à York, au Royaume-Uni, coopèrent dans le développement de systèmes de marquage génique, à l`aide d`ADN-T (ADN; Scholte et coll., 2002) et le tabac (Nicotiana tabacum) rétrotransposon Tnt1. Cet élément transposable a été trouvé actif dans M. truncatula (d`Erfurth et coll., 2002), et environ 1 000 gènes ont déjà été marqués. Ensemble, ces deux approches compléteront le profilage transcriptionnel pour une découverte plus efficace des gènes chez cette espèce. Bien que les études génétiques moléculaires traitent principalement des traits de plantes entières, les cultures de suspension cellulaire peuvent servir d`alternative pour étudier la biologie cellulaire et la physiologie du métabolisme. Des lignées cellulaires cultivées ont été établies à partir de “Gifu” et “Miyakojima” (K. syono, données inédites) et seront utilisées pour le profilage complet des métabolites dans les études futures. Les cellules cultivées dans diverses conditions fourniront également des sources pour les nouvelles bibliothèques d`ADNc, qui pourraient être extraites pour des transcriptions de gènes inhabituelles et inestimables. L`inspection précoce des ESTs de Medicago a identifié de nombreuses séquences qui semblaient être uniques aux légumineuses.

Récemment, nous avons fait une recherche exhaustive parmi les ESTs de M. truncatula, L. japonicus et glycine spp. pour des séquences sans homologues connus à l`extérieur de la Leguminosae. Cela a été fait en comparant, en utilisant des algorithmes BLAST, légumineuses EST contigs avec des ESTs d`autres angiospermes, le Centre national de la biotechnologie information (NCBI) base de données non redondante, et les séquences génomiques de l`Arabidopsis et le riz (Oryza sativa). Chez Medicago, on a identifié plus de 500 TC spécifiques aux légumineuses, ou «légumineuses». Certaines de ces séquences semblent être membres de familles de gènes, basées sur des analyses de clustering. Un exemple spectaculaire est un groupe de plus de 300 protéines putativement sécrétées qui sont riches en Cys et qui ont été précédemment identifiées comme étant spécifiques au nodule (Fedorova et al., 2002).

Malgré l`absence de similarité apparente de la séquence des légumineuses à des séquences connues d`autres organismes, la recherche de motifs a fourni des indices sur les fonctions de certains membres de ce groupe. Un séquençage complet d`environ 400 clones d`ADNc et l`identification des clones génomiques sont en cours. Les travaux futurs soulignera le profilage d`expression, l`analyse des promoteurs et les relations phylogénétiques de ces gènes. Dans le but de comprendre l`ensemble du génome de Lotus, l`ADNc et le séquençage du génome sont en cours à l`Institut de recherche sur l`ADN de Kazusa.

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