L’analyse du transcriptome par immunoprécipitation combinée à la spectrométrie de masse révèle un mécanisme de régulation dépendant du type de tissus associé à miR156/SPL13 jouant un rôle dans la tolérance à la sécheresse chez la luzerne

Citation

Feyissa, B.A., Renaud, J., Nasrollahi, V., Kohalmi, S.E., Hannoufa, A. (2020). Transcriptome-IPMS analysis reveals a tissue-dependent miR156/SPL13 regulatory mechanism in alfalfa drought tolerance. BMC Genomics, [online] 21(1), http://dx.doi.org/10.1186/s12864-020-07118-4

Résumé en langage clair

Contexte : Nos recherches ont montré que la petite miARN (miR156) peut améliorer la tolérance à la sécheresse chez la luzerne en régulant SPL13. La présente étude visait à déterminer les protéines qui interagissent avec SPL13 et ont une incidence sur la réponse à la sécheresse. À cette fin, nous avons soumis à un stress hydrique des plantes de luzerne ayant subi un silençage de SPL13 par ARNi (SPL13RNAi) et avons réalisé des analyses du transcriptome et du protéome.
Résultats : Une analyse des transcrits et des voies des gènes exprimés de façon différentielle dans les tiges a révélé une régulation à la hausse des gènes associés aux métabolites primaires et spécialisés jouant un rôle dans l’atténuation du stress, tandis que les gènes associés aux réactions dépendantes de la lumière de la photosynthèse étaient réprimés chez les plantes SPL13RNAi. L’expression différentielle de gènes dans les feuilles a été attribuée à une réaction accrue à la lumière, principalement des photosystèmes I et II et de la chaîne de transport des électrons, tandis que dans les racines des plantes SPL13RNAi il y a avait une régulation à la hausse des transcrits associés au transport des ions métalliques, aux glucides et au métabolisme primaire. Une analyse protéomique a révélé que SPL13 interagit avec des protéines jouant un rôle dans la photosynthèse, la synthèse des métabolites spécialisés et la tolérance au stress.
Conclusion : Le module miR156/SPL13 atténue le stress hydrique chez la luzerne en régulant les processus moléculaires et physiologiques d’une façon dépendante du type de tissus.

Résumé

© Les auteurs, 2020. Contexte : Dans le cadre d’une étude précédente, nous avons mis en lumière l’interaction entre miR156/SPL13 et WD40–1/DFR favorisant la réponse au stress hydrique chez la luzerne (Medicago sativa L.). Nous voulions ici évaluer si le rôle du module miR156/SPL13 dans la réponse à la sécheresse est spécifique aux tissus et identifier les protéines interagissant avec SPL13. Nous avons analysé les profils de transcrits globaux des tissus des feuilles, des tiges et des racines chez des plantes de luzerne âgées d’un mois ayant subi un silençage de SPL13 par ARNi (SPL13RNAi) et exposées à un stress hydrique, et avons réalisé une analyse des interactions protéiques pour déterminer les partenaires interagissant avec SPL13. Résultats : L’analyse des transcrits combinée à une analyse de réseau par corrélation pondérée a permis d’obtenir les profils d’expression génique propres aux tissus et au génotype. En outre, une analyse des gènes exprimés de façon différentielle dans les tiges a révélé une régulation à la hausse des gènes associés aux métabolites primaires et spécialisés jouant un rôle dans l’atténuation du stress, tandis que les gènes associés aux réactions dépendantes de la lumière de la photosynthèse étaient réprimés chez les plantes SPL13RNAi. L’expression différentielle de gènes dans les feuilles a été attribuée à une réaction accrue à la lumière, principalement des photosystèmes I et II et de la chaîne de transport des électrons, tandis que dans les racines des plantes SPL13RNAi il y a avait une régulation à la hausse des transcrits associés au transport des ions métalliques, aux glucides et au métabolisme primaire. Nous avons montré, au moyen de l’immunoprécipitation combinée à la spectrométrie de masse, que SPL13 interagit avec des protéines jouant un rôle dans la photosynthèse, la synthèse des métabolites spécialisés et la tolérance au stress. Conclusion : Nous concluons que le module miR156/SPL13 atténue le stress hydrique chez la luzerne en régulant les processus moléculaires et physiologiques d’une façon dépendante du type de tissus.

Date de publication

2020-12-01

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