Vérification de motifs d’ADN chez Arabidopsis par mutagenèse à l'aide de CRISPR/Cas9
Citation
Verification of DNA motifs in Arabidopsis using CRISPR/Cas9‐mediated mutagenesis
Chenlong LI, Chen Chen, Huhui Chen, Suikang Wang, Xuemei Chen, Yuhai Cui
First published: 13 January 2018|
https://doi.org/10.1111/pbi.12886|
Résumé en langage clair
Les motifs d’ADN sont de courts éléments de régulation en cis reconnus par des facteurs de transcription (FT) et des facteurs de remodelage de la chromatine (FRC) dans un but d’expression génique temporelle et tissulaire. In vitro, l’immunoprécipitation de la chromatine suivie d’un séquençage de nouvelle génération (ChIP-seq) a été largement utilisée pour déceler les motifs de liaison à l’ADN potentiels des FT et des FRC. Dans la présente étude, nous décrivons l’utilisation de courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées (CRISPR)/CRISPR-associated 9 (Cas9) pour vérifier les motifs d’ADN dans un contexte génomique natif chez les plantes d’Arabidopsis. À l’aide d’un ou de plusieurs ARN guides uniques ciblant le motif d’ADN auquel se fixe REF6, qui est une déméthylase de H3K27 reconnaissant une séquence d’ADN particulière chez les plantes, nous avons produit des plantes transgéniques stables dans lesquelles le motif a été modifié ou supprimé dans un gène cible de REF6. Les résultats ont montré que les gènes endogènes dont les motifs sont modifiés et/ou supprimés deviennent inaccessibles à REF6. De plus, les délétions de motifs ayant lieu dans deux gènes de REF6 différents s'accompagnaient d'une perte de liaison de REF6 in vivo, ce qui démontre que CRISPR peut être utilisé pour la vérification fonctionnelle des motifs d’ADN relevés par le ChIP-seq chez les plantes.
Résumé
Les facteurs de transcription (TF) et les facteurs de remodelage de la chromatine (FRC) se lient à la chromatine en reconnaissant des motifs d’ADN spécifiques dans les gènes cibles. L’immunoprécipitation de la chromatine suivie d’un séquençage de nouvelle génération (ChIP-seq) a été largement utilisée pour découvrir les motifs de liaison à l’ADN potentiels des FT et des FRC. Or, chez les plantes, il n’existe pas de méthode in vivo pour vérifier les motifs d’ADN décelés par le ChIP‐seq. Nous décrivons ici l’utilisation de courtes répétitions palindromiques groupées et espacées régulièrement (CRISPR)/CRISPR-associated 9 (Cas9) pour vérifier les motifs d’ADN dans un contexte génomique natif chez Arabidopsis. À l’aide d’un ARN guide unique (ARNg) ciblant le motif d’ADN auquel se fixe REF6, qui est une déméthylase de H3K27 reconnaissant une séquence d’ADN particulière chez les plantes, nous avons produit des plantes transgéniques stables dans lesquelles le motif a été modifié dans un gène cible de REF6. Nous avons également supprimé un groupe de plusieurs motifs d’un autre gène cible de REF6 à l’aide d’une paire d'ARN guide unique, ciblant des régions en amont et en aval du groupe, respectivement. Nous avons montré que les gènes endogènes dont les motifs sont modifiés et/ou supprimés deviennent inaccessibles à REF6. Cette stratégie devrait être largement utilisée pour la vérification in vivo des motifs d’ADN décelés par le ChIP-seq chez les plantes.