MARS régule la réponse à l’ABA du cluster du marneral

Chez Arabidopsis, le long ARN non-codant MARS module le statut épigénétique et la conformation chromatinienne du cluster de gènes métaboliques marneral en réponse à l’ABA.

Les plantes communiquent avec leur environnement via l’émission de molécules appartenant notamment à la large classe des métabolites secondaires. Leur synthèse est le résultat d’une suite de réactions métaboliques catalysées par des enzymes exprimées de manière synchronisée. Les gènes de ces enzymes peuvent être localisés au sein d’une même région génomique, formant ainsi des clusters. Cette organisation en cluster facilite leur co-expression via des mécanismes épigénétiques ou d’organisation de la chromatine. Chez Arabidopsis, plusieurs voies de biosynthèse de métabolites organisées en cluster ont été identifiées, dont celle du marneral, un métabolite secondaire indispensable au développement des plantes. 

Dans une étude publiée dans Molecular Plant, l’équipe REGARN de l’IPS2, en collaboration avec l'équipe de Federico Ariel (Instituto de Agrobiotecnología del Litor, Santa Fe, Argentine), l'équipe de Jose Gutierrez-Marcos (Université de Warwik, Royaume-Unis) et l'équipe Dynamique des Chromosomes de l’IPS2 ont identifié au sein du cluster du marneral MARneral Silencing (MARS), un long ARN non codant (lncRNA), impliqué dans le contrôle de l’expression des gènes de ce cluster. Les lncRNA sont de longues molécules d’ARN capables de réguler l’activité d’autres gènes. Dans le cas de MARS, ce lncRNA est capable de modifier localement le statut épigénétique du cluster en réponse à un signal hormonal (acide abscissique ou ABA). De plus, il module la formation d'une boucle chromatinienne réunissant le premier gène de la voie de biosynthèse et une séquence enhancer distale activée par l'ABA. Plus largement, cette étude montre qu’une large proportion de clusters métaboliques contient des lncRNAs, constituant potentiellement un niveau de régulation supplémentaire pour le contrôle de l’expression des gènes dans des clusters métaboliques

Légende Figure: L’ARN non-codant MARS régule l'expression des gènes du cluster du marneral en modifiant l’état épigénétique et la conformation de la chromatine. La répression de MARS (panneau inférieur gauche), ou son activation par l’ABA (panneau inférieur droit), éliminent LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1) du cluster, déclenchant la décondensation de la chromatine et la formation d’une boucle chromatinienne rapprochant un élément enhancer du promoteur proximal du gène MRN1.

Mise en ligne le 08/03/2022