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Dynamique de la chromatine et régulation génique (CHROMA)
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Mots-clés : Arabidopsis thaliana - noyau - chromatine - régulation de la transcription - silencing - développement

Ecole(s) doctorale(s) de rattachement : ED 145 Sciences du Végétal, Paris XI Orsay

Contacts :

Institut Jean-Pierre Bourgin, UMR1318 INRA-AgroParisTech
Bâtiment 2
INRA Centre de Versailles-Grignon
Route de St-Cyr (RD10)
78026 Versailles Cedex France

tél : +33 (0)1 30 83 30 00 - fax : +33 (0)1 30 83 33 19

 

Responsable
Valérie Gaudin

Directeur de Recherche

 

Anciens membres
de l'équipe

 


Résumé :

Les mécanismes épigénétiques président à l’établissement, au maintien, à la transmission et des destinées cellulaires et de ce fait au contrôle du développement des plantes, à leurs réponses à l’environnement et au maintien de l’intégrité des génomes. Les principaux acteurs de ces mécanismes sont les facteurs intervenant dans les modifications post-traductionnelles des histones, les variants d’histones, divers complexes protéiques associés à la chromatine, mais aussi la méthylation de l’ADN et les ARN. Un des enjeux majeurs est de mieux comprendre la structure et la dynamique de la chromatine qui président au contrôle de l’expression des gènes, dans l’espace nucléaire.
Notre équipe développe deux axes de recherche relatifs à ces questions. Le premier axe concerne l’étude des complexes Polycomb (PRC1). Le second axe porte sur l’architecture nucléaire et ses relations avec l’expression du génome des plantes.

 


Résultats marquants :

 

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LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1) est une des sous-unités du PRC1 chez Arabidopsis thaliana, reconnaissant la marque épigénétique H3K27me3 (Gaudin et al 2001), (Zhang, Germann et al 2007)

 

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Distribution à l’échelle du génome des sites de fixation de LHP1 par la technique de DamID (Germann et al 2007), (Germann et Gaudin 2011), (Zhang, Germann et al 2007). Ce fut la première carte d’une protéine associée à la chromatine chez les plantes.

 

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Identification de LIF2, une protein fixant les RNA et partenaire de LHP1. LIF2 est impliquée dans le maintien de la destinée et la determination cellulaires (Latrasse et al 2011)

 

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Réorganisation à large échelle du compartiment hétérochromatique (Tessadori et al 2007) lors des premiers événements d’établissement de la totipotence dans les protoplastes d’A. thaliana. Cette réorganisation nucléaire est associée à des changements remarquables de l’expression de gènes codant des protéines associées à la chromatine et à des états épigénétiques spécifiques (Chupeau et al 2013).

 

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Developpement de méthodes et d’outils pour étudier l’organisation tridimensionnelle du noyau chez A. thaliana (Tirichine et al 2009), (Andrey et al 2010).

 


Publications représentatives :

 

Trindade I, Schubert D, Gaudin V (2017) Epigenetic regulation of phase transitions in Arabidopsis thaliana, in Plant Epigenetics, J.S. Rajewsky N, Barciszewski J, Editor., Springer Series Editors.
Arpon J, Gaudin G, Andrey P (2017) A method for testing random spatial model on nuclear object distributions, in Methods in Molecular Biology: Plant Chromatin Dynamics: Methods and Protocols, B. Bemer and C. Baroux, Editors., Springer.

Molitor A, Latrasse D, Zytnicki M, Andrey P, Houba-Herin N, Hachet M, Battail C, Del Prete S, Alberti A, Quesneville H, Gaudin V (2016). The Arabidopsis hnRNP-Q Protein LIF2 and the PRC1 subunit LHP1 function in concert to regulate the transcription of stress-responsive genes. Plant Cell, 28, 2197-2211.

del Prete S, Mikulski P, Schubert D, and Gaudin V (2015) One, Two, Three: Polycomb Proteins Hit All Dimensions of Gene Regulation. Genes 6: 520-542; doi:10.3390/genes6030520 (pdf)

Hecker A, Brand LH, Peter S, Simoncello N, Kilian J, Harter K, Gaudin V, Wanke D (2015) The Arabidopsis GAGA-Binding Factor BASIC PENTACYSTEINE6 Recruits the POLYCOMB-REPRESSIVE COMPLEX1 Component LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN1 to GAGA DNA Motifs. Plant Physiology 168:1013-24 (Pubmed)

Le Roux, C, Del Prete, S Boutet-Mercey S,Perreau F, Balague C, Roby D, Fagard M, Gaudin V (2014) The hnRNP-Q protein LIF2 participates in the plant immune response. PLoS One 9, e99343 (online)

Jarillo JA, Gaudin V, Hennig L, Kohler C, Pineiro M (2014) Plant chromatin warms up in Madrid: Meeting summary of the 3rd European Workshop on Plant Chromatin 2013, Madrid, Spain. Epigenetics 9: 644-52 (Pubmed)

Del Prete S, Arpon J, Sakai, K, Andrey P, Gaudin, V (2014) Nuclear Architecture and Chromatin Dynamics in Interphase Nuclei of Arabidopsis thaliana. Cytogenetic & Genome Research 143: 28-50 (Pubmed)

De Lucia F, Gaudin V (2013) Epigenetic control by plant Polycomb proteins: new perspectives and emerging roles in stress response. Chapter 3, Pp: 31-48.
In: P. Poltronieri, N. Burbulis,  C. Fogher, Editors: From Plant Genomics to Plant Biotechnology. Woodhead Publishing, Cambridge, UK,  Elsevier, 2013. ISBN-13: 978 1 907568 29 9

Chupeau MC, Granier F, Pichon O, Renou JP, Gaudin* V, Chupeau* Y (2013) Characterization of the early events leading to totipotency in an Arabidopsis protoplast liquid culture by temporal transcript profiling. Plant Cell 25: 2444-2463 (Pubmed)

Latrasse* D, Germann* S, Houba-Herin N, Dubois E, Bui-Prodhomme D, Hourcade D, Juul-Jensen T, Le Roux C, Majira A, Simoncello N, Granier F, Taconnat L, Renou JP, Gaudin V (2011) Control of flowering and cell fate by LIF2, an RNA binding partner of the polycomb complex component LHP1. PLoS One 6: e16592 (Pubmed)

Germann S, Gaudin V (2011) Mapping in vivo protein-DNA interactions in plants by DamID, a DNA adenine methylation-based method. In: Yuan L, Perry SE (eds) Plant Transcription Factors: Methods and Protocols. SPRINGER SCIENCE+BUSINESS MEDIA, LLC, New York, USA, pp 307-321 (Pubmed)

Andrey P, Kieu K, Kress C, Lehmann G, Tirichine L, Liu Z, Biot E, Adenot PG, Hue-Beauvais C, Houba-Herin N, Duranthon V, Devinoy E, Beaujean N, Gaudin V, Maurin Y, Debey P (2010) Statistical analysis of 3D images detects regular spatial distributions of centromeres and chromocenters in animal and plant nuclei. PLoS Comput Biol 6: e1000853 (Pubmed)

Tirichine L, Andrey P, Biot E, Maurin Y, Gaudin V (2009) 3D fluorescent in situ hybridization using Arabidopsis leaf cryosections and isolated nuclei. Plant Methods 5: 11 (Pubmed)

Gaudin V, Andrey P, Devinoy E, Kress C, Kieu K, Beaujean N, Maurin Y, Debey P (2009) Modeling the 3D functional architecture of the nucleus in animal and plant kingdoms. C.R.AS. 332: 937-946

Pouteau S, Carre I, Gaudin V, Ferret V, Lefebvre D, Wilson M (2008) Diversification of photoperiodic response patterns in a collection of early-flowering mutants of Arabidopsis. Plant Physiol 148: 1465-1473 (Pubmed)

Zhang* X, Germann* S, Blus BJ, Khorasanizadeh S, Gaudin V, Jacobsen SE (2007) The Arabidopsis LHP1 protein colocalizes with histone H3 Lys27 trimethylation. Nat Struct Mol Biol 14: 869-871 (Pubmed)
http://epigenomics.mcdb.ucla.edu/LHP1/index.html

Tessadori F, Chupeau MC, Chupeau Y, Knip M, Germann S, van Driel R, Fransz P, Gaudin V (2007) Large-scale dissociation and sequential reassembly of pericentric heterochromatin in dedifferentiated Arabidopsis cells. J Cell Sci 120: 1200-1208 (Pubmed)

Germann S, Juul-Jensen T, Letarnec B, Gaudin V (2006) DamID, a new tool for studying plant chromatin profiling in vivo, and its use to identify putative LHP1 target loci. The Plant J. 48: 153-163 (Pubmed)

Libault M, Tessadori F, Germann S, Snijder B, Fransz F, Gaudin V (2005) The Arabidopsis LHP1 protein is a component of euchromatin. Planta 222: 910-925 (Pubmed)

Pouteau S, Ferret V, Gaudin V, Lefebvre D, Sabar M, Zhao G, Prunus F (2004) Extensive phenotypic variation in early flowering mutants of Arabidopsis. Plant Physiol. 135: 201-211 (Pubmed)

Berger F, Gaudin V (2003) Chromatin dynamics and Arabidopsis development. Chromosome Research 11: 277-304 (Pubmed)

Pouteau S, Gaudin V, Ferret V, Lefebvre D, Libault M, Prunus F, Sabar M, Zhao G (2001) Analysis of the floral repression process in Arabidopsis. FNL 32: 3-9

Gaudin V, Libault M, Pouteau S, Juul T, Zhao G, Lefebvre D, Grandjean O (2001) Mutations in LIKE HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 affect flowering time and plant architecture in Arabidopsis. Development 128: 4847-4858 (Pubmed)

 

Autres productions:

European Workshop Series on Plant Chromatin

Kohler C, Gaudin V, Hennig L (2010) Green chromatin dynamics in Zurich: meeting summary based on the European Workshop on Plant Chromatin 2009 in Zurich, Switzerland. Epigenetics 5: 80-83
Houba-Herin N, Hennig L, Kohler C, Gaudin V (2012) A fruitful chromatin harvest: meeting summary of the Second European Workshop on Plant Chromatin 2011 in Versailles, France. Epigenetics 7: 307-311
Mozgova I, Kohler C, Gaudin V, Hennig L (2015) The many faces of plant chromatin: Meeting summary of the 4th European workshop on plant chromatin 2015, Uppsala, Sweden. Epigenetics, 10 (11), 1084-90.

 

Pour en savoir plus sur les EWPC

Samouélian F, Gaudin V, Boccara M (2009) Génétique moléculaire des plantes. Editions Quae, p.208.
http://www.quae.com/fr/r1147-genetique-moleculaire-des-plantes.html
http://prixroberval.utc.fr/genetique_moleculaire.html
http://www.inra.fr/Entreprises-Monde-agricole/Resultats-innovation-transfert/Toutes-les-actualites/Genetique-moleculaire-des-plantes

Pour en savoir plus sur DamID

 

  

 


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