Vérification des motifs d’ADN chez l’Arabidopsis par mutagénèse induite par CRISPR/Cas9

Citation

Li C, Chen C, Chen H, Wang S, Chen X, Cui Y. (2018) "Verification of DNA Motifs in Arabidopsis using CRISPR/Cas9 Mediated Mutagenesis".Plant Biotechnol J. doi: 10.1111/pbi.12886. [Epub ahead of print]

Résumé en langage clair

Les facteurs de transcription sont des protéines intervenant dans le processus de conversion de l’ADN en ARN, ce qui permet la synthèse des protéines. La chromatine est la matière qui fixe facilement les colorants dans le noyau cellulaire. Elle est constituée d’ADN, d’ARN et de diverses protéines qui forment des chromosomes au cours de la division cellulaire. Les motifs d’ADN sont des motifs courts et récurrents dans l’ADN qui sont présumés avoir une fonction biologique. Souvent, ils indiquent des sites de liaison spécifiques pour les protéines. Les facteurs de transcription et les facteurs de modification de la chromatine accèdent à la chromatine en reconnaissant des motifs d’ADN spécifiques dans les gènes cibles. Cependant, on possède peu de connaissances sur la méthode in vivo permettant de vérifier les motifs d’ADN chez les végétaux. Dans cette étude, nous décrivons l’utilisation de la technique CRISPR, reposant sur une organisation unique de courtes séquences d’ADN répétées, pour vérifier les motifs d’ADN chez l’Arabidopsis. En produisant des plantes transgéniques stables, nous avons montré que les gènes dont les motifs d’ADN sont perturbés et/ou supprimés deviennent inaccessibles aux facteurs de transcription et aux facteurs de modification de la chromatine.

Résumé

© Society for Experimental Biology, Association of Applied Biologists and John Wiley & Sons Ltd., 2018. Les facteurs de transcription et les facteurs de modification de la chromatine accèdent à la chromatine en reconnaissant des motifs d’ADN spécifiques dans leurs gènes cibles. L’immunoprécipitation de la chromatine suivie d’un séquençage de nouvelle génération (ChIP-seq) a été largement utilisée pour découvrir les motifs potentiels de liaison à l’ADN à la fois pour les facteurs de transcription et les facteurs de modification de la chromatine. Or, il n’existe pas de méthode in vivo permettant de vérifier les motifs d’ADN déterminés par ChIP-seq chez les plantes. Nous décrivons l’utilisation de la technique des courtes répétitions palindromiques groupées et régulièrement espacées (CRISPR)/CRISPR-associé 9 (Cas9) pour vérifier les motifs d’ADN dans leur contexte génomique indigène chez l’Arabidopsis. En utilisant un ARN guide unique ciblant le motif d’ADN lié par la REF6, une déméthylase H3K27 spécifique d’une séquence d’ADN chez les végétaux, nous avons obtenu des plantes transgéniques stables où le motif a été perturbé dans un gène cible REF6. Nous avons également supprimé un groupe de motifs multiples d’un autre gène cible REF6 en utilisant une paire d’ARN guide unique ciblant respectivement les régions en amont et en aval du groupe. Nous avons démontré que les gènes endogènes comportant des motifs perturbés et/ou supprimés deviennent inaccessibles à la REF6. Cette stratégie devrait être largement applicable pour la vérification in vivo des motifs d’ADN identifiés par ChIP-seq chez les végétaux.

Date de publication

2018-08-01

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