Déterminants moléculaires du cofacteur du complexe Polycomb ULTRAPETALA chez les plantes / Mole[...]

Comprendre comment les plantes adaptent leur développement à l'environnement est un enjeu majeur pour la science fondamentale et pour le secteur agricole. L'utilisation adaptée et flexible de l'information contenue dans le génome repose sur des commutations clés qui doivent fonctionner au niveau de la chromatine pour promouvoir la dynamique transcriptionnelle. Notre équipe de recherche vise à décrypter la régulation de ces commutations en utilisant comme paradigme la fonction ULTRAPETALA (ULT), spécifique aux plantes. L'ensemble de nos données indique qu'ULT pourrait constituer une plateforme de connexion pour plusieurs composants clés de la chromatine: les histones, l'ADN, les régulateurs chromatiniens ainsi que les facteurs de transcription. Nous souhaitons comprendre comment cette plateforme de commutation fonctionne, en utilisant une approche de biologie moléculaire intégrée qui inclut épigénomique, profilage d'interactions au sein de complexes et études phénotypiques chez les plantes.

Nous avons récemment découvert qu'ULT fonctionne comme un cofacteur du complexe de répression chromatinien Polycomb PRC2, augmentant directement son activité enzymatique sur les nucléosomes (dépôt de marques triméthyles à la Lysine 27 de l'Histone 3, H3K27me3). Dans ce rôle, ULT régule plus d'un millier de gènes développementaux chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, parmi lesquels un large sous-ensemble est impliqué dans le processus de « floraison » correspondant à la transition du développement végétatif au développement reproductif et englobant la morphogenèse florale, suivi de la formation de la graine.

Ce projet de doctorat contribuera à comprendre comment ULT renforce l'activité de Polycomb. Les données obtenues in vitro indiquent qu'ULT1 interagit avec les nucléosomes et que cette interaction favorise la liaison de PRC2 aux nucléosomes, fournissant ainsi un cadre mécanistique pour sa fonction. Les analyses structurales 3D par cristallographie et in silico (prédictions AlfaFold3) indiquent qu'ULT1 peut se lier directement aux histones. En utilisant le nucléosome d'A. thaliana dans la modélisation, une interface conservée d'interaction entre ULT et l'histone H2A est prédite avec une grande confiance. De plus, des variants d'ULT1 mutés dans les acides aminés de contact clés prédits avec H2A perdent la capacité de lier les nucléosomes dans des essais EMSA.

L'objectif de ce projet de doctorat est d'évaluer la signification biologique et l'effet mécanistique de l'interaction d'ULT avec les nucléosomes. Pour cela, le doctorant/la doctorante évaluera (i) le rôle de la liaison d'ULT aux nucléosomes chez les plantes, par la production de variants ayant un impact sur cette interaction, ainsi que (ii) le mécanisme par lequel cette interaction confère à ULT une fonction de cofacteur du complexe PRC2.

Début de la thèse : 01/10/2025

Funding category: Contrat doctoral

Concours pour contrat doctoral

Nous recherchons un étudiant motivé, curieux et enthousiaste, ayant des compétences en biologie moléculaire et en génétique végétale. Le laboratoire d'accueil dispose de toutes les infrastructures et maîtrise toutes les techniques nécessaires à l'étudiant, qui gagnera ainsi rapidement en autonomie. We are seeking a motivated, curious and enthusiastic student, with skills in molecular biology and plant genetics. The student must be motivated, curious and enthusiastic. The host laboratory harbors all the infrastructures and is expert in all the techniques necessary to the student, who shall then quickly gain in autonomy.