Characterization of the caleosin gene family in the Triticeae

Contexte. Les gènes des caléosines codent des protéines qui ont une main EF conservée avec un domaine de liaison au calcium; ces gènes font partie de petites familles de gènes que l’on trouve chez de nombreuses espèces végétales. Certains membres de la famille génique peuvent être régulés à la hausse par des stress environnementaux, comme le manque d’eau et la salinité élevée. On sait que la caléosine 3 du blé interagit avec la sous-unité α des protéines G hétérotrimériques et qu’elle a une fonction d’activation de la GTPase. Avec ces travaux, nous avons examiné la taille et la diversité de la famille génique chez le blé et chez des espèces apparentées, et nous avons caractérisé l’expression tissulaire différentielle des membres de cette famille.
Résultats. Nous avons identifié, en tout, 34 membres de la famille génique, qui appartiennent à onze groupes de gènes paralogues pour les caléosines du blé panifiable hexaploïde, T. aestivum. Chaque groupe était représenté par trois copies homologues du gène situées sur les chromosomes homologues correspondants, sauf en ce qui a trait à la caléosine 10, qui avait quatre copies. Dix membres de la famille génique ont été identifiés chez l’orge diploïde, Hordeum vulgare, et chez le seigle, Secale cereale, sept chez Brachypodium distachyon et six chez le riz, Oryza sativa. Nous avons analysé l’expression des gènes chez le triticale et le seigle par séquençage de l’ARN de séquences obtenues par la technique 454 et avons trouvé que les membres de la famille génique avaient des profils d’expression différents selon le tissu dans lequel ils se trouvaient chez le seigle et le triticale, l’hybride hexaploïde issu de blé et du seigle. Nous avons également examiné l’expression des différents membres de la famille génique chez le blé et l’orge sur biopuces, et présentons ici les changements observés dans leur expression au cours du développement et en réponse à des stress environnementaux.
Conclusions. Nous avons constaté que la famille des gènes des caléosines était plus étendue chez les Triticeae que chez les autres espèces de monocotylédones, comme le riz et Brachypodium. La participation d’un des membres de la famille génique dans la réponse aux stress de même que dans la signalisation par les protéines G hétérotrimériques dénote l’importance potentielle de cette famille de gènes de caléosines. La complexité de cette famille et l’expression différentielle de ses membres selon les tissus dans lesquels ils se trouvent ainsi que dans des conditions de stress abiotique laissent supposer que les membres de la famille des caléosines pourraient jouer différents rôles dans la signalisation et le développement qui méritent d’être explorés plus à fond.