généralités
  accès
  comité de direction
  offres d'emploi
  enseignements
  publications
  Contacts
  morphogenèse, signalisation, modélisation
  dynamique et expression des génomes
  adaptation des plantes à leur environnement
  reproduction et graines
  paroi végétale, fonction et usage
  secrétariat
  communication
  informatique
  atelier
  laverie
  magasin
IJPB
msm deg ape rg pave
iNRA
présentation pôles Observatoire du Végétal services communs intranet liens actualité
 
Mécanismes de la Recombinaison méiotique
 généralités
 accès
 contact
 équipes
 publications

Mots-clés :Arabidopsis thaliana - Physcomitrella patens- méiose - recombinaison méiotique - recombinaison mitotique- Reconnaissance des mésappariements - ciblage génique - mutants

Ecole(s) doctorale(s) de rattachement :ED 145 Sciences du végétal, Unniversité Paris-Sud 11
 
Contacts :

Institut Jean-Pierre Bourgin, UMR1318 INRA-AgroParisTech
Bâtiment 7
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



Co-Responsable
Mathilde Grelon

Directeur de recherche

Co-Responsable
Christine Mézard

Directeur de recherche

Aurélie Chambon
Technicien

Nathalie Vrielynck
Ingénieur d'étude

Doctorant depuis le 01/01/12

 

Anciens membres
de l'équipe

Daniel Vezon
Assistant-ingénieur

Aurélie Hurel
Technicen

Nicolas Christophorou
Post-doctorant
Du 1/2/15 au 31/12/16

 

Résumé :

Si les évènements se déroulant lors de la méiose ont été amplement décrits, les mécanismes sous-jacents demeurent largement inconnus. De grandes questions restent sans réponse parmi lesquelles : Pourquoi et comment le taux de recombinaison méiotique est-il très étroitement contrôlé alors même qu'il montre une certaine variabilité au sein d'une même espèce? Quel est le contrôle de la position, de la fréquence et du type d'événement de recombinaison méiotique (crossover (CO) ou non crossover (NCO) ? A quoi sert le complexe synaptonémal ? Comment des chromosomes homologues se reconnaissent-ils au sein d’un noyau diploïde?

Au cours de ces dernières années, nous avons constitué une collection de plus de 70 mutants méiotiques, correspondant à une trentaine de loci indépendants. Cette ressource couplée à une description à l’échelle du génome des évènements de recombinaison nous fournit les outils pour répondre à certaines de ces questions. Nous nous intéressons plus particulièrement à l’étude de certaines étapes clefs de la recombinaison méiotique : initiation de la recombinaison, localisation et distribution des CO et NCO, contrôle du ratio CO/NCO, voies de réparation des cassures double brin.

 


Résultats marquants :
Cartes génétiques Mâle et Femelle du chromosome 4 d'Arabidopsis thaliana

La structure du chromosome 4 est schématisée au centre de la figure. C'est un chromosome acrocentrique avec un organisateur nucléolaire à l'extrémité de son petit bras. La région hétérochromatique du "knob" est inversée entre les deux accessions Columbia et Landsberg erecta utilisées pour ce croisement.
La carte génétique Femelle (en bas) est 1,7 fois plus petite que la carte génétique Mâle. La comparaison entre les cartes génétiques montre qu'aux deux extrémités de la carte, le taux de recombinaison en méiose mâle est très élevé alors qu'il est très faible en méiose femelle
.
 
   
     
Marquage des crossovers de voie I par la protéine MLH1

Immunolocalisation de la protéine MLH1 (vert) sur un bivalent d’Arabidopsis thaliana (méiose mâle au stade diacinèse). Les chromosomes ont été colorés au DAPI.
 
     
Crible de génétique directe basé sur l’identification de mutants à fertilité réduite

Chez Arabidopsis des mutants à fertilité réduite peuvent être isolés facilement sur la base de la taille réduite de leurs fruits (flêches).
 
     
Mutants de recombinaison méiotique

Plusieurs catégories de mutants de recombinaison méiotique ont été définies sur la base de leur comportement chromosomique.

Wt: métaphase d’une plante sauvage: les cinq bivalents d’Arabidopsis peuvent être visualisés. Chaque bivalent correspond à une paire de chromosomes homologues (bivalent) reliés entre eux par des chiasma.
Observés au même stade les mutants 1, 2 et 3 montrent une absence de chiasma (1), un deficit en chiasma (2) ou une fragmentation intense des chromosomes (3).
 

 


Publications représentatives :

Vrielynck N, Chambon A, Vezon D, Pereira L, ChelyshevaL, De Muyt A, Mézard C, Mayer C, Grelon M. (2016). A DNA topoisomerase VI-like complex initiates meiotic recombination. Science.351(6276):939-43. doi: 10.1126/science.aad5196 (full text) communiqué de presse INRA

Mézard C, Tagliaro Jahns M, Grelon M (2015). Where to cross? New insights into the location of meiotic crossovers. Trends Genet 1–9 (pubmed)

Mercier R, Mézard C, Jenczewski E, Macaisne N, Grelon M. (2015). The Molecular Biology of Meiosis in Plants. Annu Rev Plant Biol 66: 297–327 (pubmed)

Jahns MT, Vezon D, Chambon A, Pereira L, Falque M, Martin OC, Chelysheva L, Grelon M. (2014). Crossover localisation is regulated by the neddylation posttranslational regulatory pathway. PLoS Biol. Aug 12;12(8):e1001930. doi: 10.1371/journal.pbio.1001930. (online)

Jenczewski E, Mercier R, Macaisne N, and Mézard C. (2013). Meiosis: Recombination and the control of cell division. In: Plant Genome Diversity Volume 2: 121-136. Springer-Verlag. I.J. Leitch et al. (Eds)

Uanschou C, Ronceret A, Von Harder M, De Muyt A, Vezon D, Pereira L, Chelysheva L, Kobayashi W, Kurumizaka H, Schlögelhofer P, Grelon M. (2013). Sufficient amounts of functional HOP2/MND1 complex promote interhomolog DNA repair but are dispensable for intersister DNA repair during meiosis in Arabidopsis. Plant Cell 25(12):4924-40. doi: 10.1105/tpc.113.118521. (pubmed)

Mézard C, Macaisne N, Grelon M (2013). La Méiose in La Reproduction Animale et Humaine. Editions Quae _ Éditions Cemagref, Cirad, Ifremer

Chelysheva L, Grandont L, Grelon M (2013). Immunolocalization of meiotic proteins in Brassicacae: method 1 in  Plant Meiosis (eds : Pawlowski W Grelon M and Armstrong S). Series: Methods in Molecular Biology (Series Editor: John M. Walker) 990:93-101. (pubmed)

Pawlowski, W.P.; Grelon, M; Armstrong, S (Eds.) (2013). Plant Meiosis, Methods and Protocols, Series: Methods in Molecular Biology, Vol. 990 XV, 238 p. 52 illus., 28 illus. in color. Humana Press

Drouaud, J, Khademian, J., Giraut, L., and Mézard, C. (2013). Contrasted patterns of crossover and non crossover events at Arabidopsis thaliana meiotic recombination hotspots. PLos Gentics DOI: 10.1371/journal.pgen.1003922 (online)

Yelina NE, Choi K, Chelysheva L, Macaulay M, De Snoo B, Wijnker E, Miller N, Drouaud J, Grelon M, Copenhaver GP, et al (2012). Epigenetic remodeling of meiotic crossover frequency in Arabidopsis thaliana DNA methyltransferase mutants. PLoS genetics 8: e1002844 (online)

Chelysheva L, Vezon D, Chambon A, Gendrot G, Pereira L, Lemhemdi A, Vrielynck N, Le Guin S, Novatchkova M, Grelon M (2012). The Arabidopsis HEI10 is a new ZMM protein related to Zip3. PLoS genetics 8: e1002799 (online)

Giraut, L., Falque, M., Drouaud, J., Pereira, L., Martin, O.C., and Mézard, C. (2011). Genome-wide crossover distribution in Arabidopsis thaliana meiosis reveals sex specific patterns long chromosomes. PLos Gentics DOI: 10.1371/journal.pgen.1002354 (online)

Jenczewski, E., Mercier, R., Macaisne, N., and Mézard, C. (2011). Meiosis : recombination and the control of cell division. Plant génome diversity, ed. J. Greilhuber, J. Wendel, I.J. Leitch and J. Dolezel. Springer-Verlag Wien New York, submitted

Drouaud, J. and Mézard, C. Characterization of meiotic crossovers in pollen from Arabidopsis thaliana (2011). Methods Mol. Biol. 745:223-49. doi: 10.1007/978-1-61779-129-1_14. (pubmed)

Chelysheva L, Grandont L, Vrielynck N, le Guin S, Mercier R, Grelon M. (2010). An easy protocol for studying chromatin and recombination protein dynamics during Arabidopsis thaliana meiosis; immunodetecion of cohesins, histones and MLH1.Cytogenetics and Genome Research. 129:143-153

De Muyt A., Mercier R., Mézard C., Grelon M. (2009). Meiotic Recombination and Crossovers in Plants. Benavente R, Volff J-N (eds): Meiosis. Genome Dyn. Basel, Karger, vol 5, pp 14–25

De Muyt A., Pereira L., Vezon D., Chelysheva L ;, Gendrot G., Chambon A., Lainé-Choinard S., Pelletier G., Mercier R., Nogué F., Grelon M. (2009). A high throughput genetic screen identifies new early meiotic recombination functions in Arabidopsis thaliana. PLoS Genet. PLoS Genet. 2009 Sep;5(9):e1000654. Epub 2009 Sep 18. (online)

Chelysheva L, Vezon D, Belcram K, Gendrot G, Grelon M. (2008). The Arabidopsis BLAP75/Rmi1 homologue plays crucial roles in meiotic double-strand break repair. PLoS Genet. Dec;4(12):e1000309. (online)

Macaisne N, Novatchkova M, Peirera L, Vezon D, Jolivet S, Froger N, Chelysheva L, Grelon M, Mercier R (2008). SHOC1, an XPF Endonuclease-Related Protein, Is Essential for the Formation of Class I Meiotic Crossovers . Current Biology, 18 (18 ): 1432 - 1437 (pubmed)

Mercier R., Grelon M. (2008). Meiosis in plants: ten years of gene discovery. Cytogenetics and Genome Research. Reviews in Plant Cytogenetics. 120(3-4):281-290.

Lohmiller L. D., de Muyt A., Howard B., Offenberg H. H., Heyting C., Grelon M., Anderson L. K. (2008). Cytological analysis of Mre11 protein during early meiotic prophase I in Arabidopsis and tomato. Chromosoma. Jun;117(3):277-88

Drouaud, J., Mercier, R., Chelysheva, L., Bérard, A., Falque, M., Martin, O., Zanni, V., Brunel, D., and Mézard, C. (2007). Sex-specific crossover dstributions and variation in interference level along Arabidopsis thaliana chromosme 4. PLoS Genetics, (6) :e106 (online)

Falque, M., Mercier, R., Mézard C., De Vienne, D., and Martin O., (2007). Patterns of recombination and MLH1 foci density along mouse chromosomes : modeling effects of interference and obligate chiasma. Genetics, 176(3):1453-6 (pubmed)

Mézard, C., Vignard, J., Drouaud, J., and Mercier, R. (2007). The road to COs : plants have their word to say, Trends In Genetics 23, 91-99.

De Muyt A., Vezon D., Gendrot G., Gallois J.-L., Stevens R., Grelon M. (2007). AtPRD1 is required for meiotic double strand break formation in Arabidopsis thaliana. EMBO J. Sep 19; 26(18):4126-37 (pubmed)

Chelysheva L., Gendrot G., Vezon D., Doutriaux M.-P., Mercier R., Grelon M. (2007). Zip4/Spo22 is required for class I CO formation but not for synapsis completion in Arabidopsis thaliana. PLoS Genet. 2007 May 25;3(5):e83. (online)

Drouaud, J, Camilleri C., Bourguignon P-Y., Canaguier A., Bérard A., Vezon D., Giancola S., Brunel D., Colot V., Prum B., Quesneville H. and Mézard C. (2006). Variation in crossing over rates across the chromosome 4 of Arabidopsis thaliana reveals the presence of meiotic recombination "hot spots". Genome Research, 16, 106-114 (online)

Mézard, C. (2006). Meiotic recombination hot spots in plants, Bioch. Soc. Trans., 34, 531-534 (online)

Chelysheva L., Diallo S., Vezon D., Gendrot G., Vrielynck N., Belcram K., Rocques N., Márquez-Lema A., Bhatt A. M., Horlow C., Mercier R., Mézard C, Grelon M. (2005) AtREC8 and AtSCC3 are essential to the monopolar orientation of the kinetochores during meiosis. J. Cell Sci. Oct 15;118(Pt 20):4621-32 (online)

Mercier R, Jolivet S, Vezon D, Huppe E, Chelysheva L, Giovanni M, Nogue F, Doutriaux MP, Horlow C, Grelon M, Mezard C. (2005). Two meiotic crossover classes cohabit in Arabidopsis: one is dependent on MER3, whereas the other one is not. Curr Biol. Apr 26;15(8):692-701. (pubmed)

Stevens, R., Grelon, M., Vezon, D., Domenichini, S., Bergounioux, C. (2004) A cdc45 homologue in Arabidopsis thaliana has a role in meiosis as shown by RNAi induced gene silencing. Plant Cell., Jan;16(1):99-113. (pdf)

Grelon, M., Gendrot, G., Vezon, D., Pelletier, G. (2003). The Arabidopsis MEI1 gene encodes a protein with five BRCT domains that is involved in meiosis-specific DNA repair events independent of SPO11-induced DSBs. Plant J., 35 : 465-475. (pubmed)

Grelon M, Vezon D, Gendrot G, Pelletier G. (2001). AtSPO11-1 is neccessary for efficient meiotic recombination in plants. EMBO J. Feb 1;20(3):589-600. (online)

Mercier R, Grelon M, Vezon D, Horlow C, Pelletier G. (2001). How to characterize meiotic functions in plants? Biochimie. Nov-Dec;83(11-12):1023-8 (pubmed)

 

Pour en savoir plus: Publications générales

 

 

  

 


© INRA 2010
retour page d'accueil IJPB