Les transposons sont des séquences d’ADN mobiles qui influencent l’évolution du génome, mais qui peuvent aussi provoquer des mutations délétères lorsqu’ils s’insèrent dans des gènes. L’équipe dirigée par Todd Blevins à l’IBMP a découvert le mécanisme utilisé par les plantes pour assembler l’ARN polymérase IV (Pol IV) afin de cibler et de réprimer les transposons.
Publié dans Nature Communications, ce travail est le fruit d’une collaboration avec l’équipe de Julie Law au Salk Institute (États-Unis), Florent Waltz à l’Université de Bâle (Suisse), et la Plateforme Protéomique Strasbourg-Esplanade. Les auteurs ont identifié une structure dans la Pol IV qui lui permet de s’accrocher à des facteurs appelées « CLSY », qui la dirige alors vers des transposons où cette enzyme produit de petits ARN qui guident la répression de ces éléments mobiles. Au cours de l’évolution la Pol IV a ensuite commencé à contrôler également l’expression de gènes à proximité de des transposons. Ainsi, ce mécanisme joue un rôle à la fois dans la régulation de l’expression des gènes et le maintien de la stabilité génomique.
Les protéines CLSY se sont diversifiées chez les plantes à fleurs comme Arabidopsis thaliana, qui utilise quatre CLSY différentes (CLSY1,2,3,4) pour recruter la Pol IV sur des milliers de sites dans le génome. Les auteurs ont montré que chaque enzyme Pol IV s’accroche à un seul type de CLSY, ce qui les a conduits à proposer un modèle appeler « un CLSY par Pol IV ». Cette découverte fournit des informations structurelles et fonctionnelles sur le mécanisme qui distingue la Pol IV de toutes les autres ARN polymérases. Ces travaux ont des implications non seulement dans la compréhension des processus de régulation génétique chez les plantes, mais aussi comme applications potentielles dans l’amélioration des cultures et de leur résilience face aux stress environnementaux.
