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Un mécanisme essentiel à l’ancrage des chromosomes à l’enveloppe nucléaire pendant la méiose révélé chez Arabidopsis thaliana (IJPB, SPS)
La reproduction sexuée est une source majeure de diversité génétique, au cours de laquelle les chromosomes homologues (parentaux) sont alternativement associés (fécondation), puis séparés (méiose). Pour que la séparation des chromosomes en méiose soit équilibrée, les chromosomes doivent se reconnaître et s’associer en paires (bivalents). Toute perturbation de cette association peut provoquer des problèmes de stérilité ou des anomalies chromosomiques majeures. La formation des bivalents s’accompagne d’une dynamique chromosomique caractéristique, impliquant leur ancrage à l’enveloppe nucléaire et des mouvements intenses au sein du nucléoplasme.
Dans une étude publiée dans Nature Plants, des scientifiques de l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal - IJPB (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles) ont identifié chez Arabidopsis thaliana, le complexe protéique transmembranaire qui permet cet accrochage des chromosomes à l’enveloppe nucléaire. Ce complexe est composé de plusieurs protéines de l’enveloppe nucléaire (protéines à domaines SUN constitutives et une protéine à domaine KASH spécifique de la méiose) ainsi que d’une kinésine méiotique, susceptible d’établir un lien avec les microtubules. L’absence de chacune de ces protéines aboutit à des défauts d’attachement des chromosomes à l’enveloppe nucléaire, à une absence complète de mouvement des chromosomes, à des défauts de formation des bivalents et à une stérilité marquée des plantes. Ces défauts ont été associés à des altérations profondes de la recombinaison méiotique, caractérisées par une distribution anormale des événements de recombinaison au sein du génome.
Ces résultats représentent les premières données sur le mécanisme gouvernant la dynamique des chromosomes pendant la prophase méiotique des plantes. Ils ouvrent la voie à de nouvelles investigations qui devront élucider les régulations moléculaires précises de ce processus et déterminer dans quelle mesure ces mécanismes sont conservés entre espèces.
Légende Figure : Attachement défectueux des télomères dans les mutants du complexe LINC méiotique. Les télomères sont représentés par des sphères roses (lorsqu’ils sont localisés à l’enveloppe nucléaire) ou bleues (lorsqu’ils se trouvent dans le nucléoplasme). Panneau du haut : méiocytes d’A. thaliana avec immunolocalisation des axes chromosomiques (en vert et violet). Panneau central : télomères. Panneau du bas : télomères, enveloppe nucléaire (grande sphère transparente) et nucléole (petite sphère).
-> Contact : mathilde.grelon@inrae.fr
