Approches in silico de l'impact des éléments transposables sur la régulation de l'expression des gènes.

Les génomes de plantes sont peuplés de différents types d’éléments répétés, notamment des éléments transposables (ET) et des séquences satellites (simple sequence repeats, SSRs) qui peuvent avoir un impact important sur la taille et la dynamique du génome, ainsi que sur la régulation de la transcription génique. Au moins les deux-tiers du génome de la tomate sont composés de répétitions. Bien que leur impact global sur l’organisation du génome ait été largement révélé par l’assemblage du génome entier, leur influence sur la biologie et le phénotype de la tomate reste largement sans réponse. Plus spécifiquement, les effets et les rôles des répétitions de l’ADN sur la maturation des fruits charnus, processus complexe présentant un intérêt agro-économique essentiel, doivent encore être étudiés de manière approfondie et la tomate est sans aucun doute un excellent modèle pour cette étude. Nous avons réalisé une annotation complète du repeatome de la tomate pour explorer son impact potentiel sur la composition du génome de la tomate et la transcription des gènes. Nos résultats montrent que le génome de la tomate peut être fractionné en trois compartiments avec une densité de gènes et de répétitions différente, chaque compartiment présentant une composition répétée et génique contrastée, des associations gènes-répétitions et des niveaux transcriptionnels des gènes différents. Dans le contexte de la maturation des fruits, nous avons constaté que des répétitions sont présentes dans la majorité des régions méthylées différentiellement (differentially methylated regions, DMRs) et que des milliers de DMRs associées à des répétitions se trouvent à proximité des gènes, y compris des centaines qui sont différentiellement régulés durant ce processus. De plus, nous avons constaté que des répétitions sont également présentes à proximité des sites de liaison de la protéine clé de maturation RIN. Nous avons également observé que certaines familles de répétitions sont présentes à une fréquence élevée inattendue à proximité des gènes exprimés de manière différentielle au cours de la maturation de la tomate. Compte tenu du lien entre ces différentes entités, nous nous sommes demandé s’il était possible que certains éléments transposables du génome de la tomate aient été sélectionnés au cours de l’évolution pour leur impact sur le génome. Nous avons donc développé une série d’analyses afin d’essayer de détecter in silico de tels éléments. Les familles d’éléments ainsi sélectionnées sont alors au nombre de 36, et certaines se trouvent associées à des fonctions de gènes particulières. Des analyses plus fines des séquences pourraient alors potentiellement permettre de mettre en évidence des motifs d’intérêt, notamment pour la régulation transcriptionnelle des gènes.