Juery Caroline

Le blé est une espèce allopolyploïde (issue de deux hybridations interspécifiques successives) présentant un génome complexe composé de trois sous génomes coexistants au sein d'un seul et même noyau.
Après un événement d'hybridation suivi d'une polyploïdisation, la régulation des gènes se trouve remaniée pour assurer une production de protéines et d'enzymes optimales voire améliorée garantissant le fitness de la nouvelle espèce. Il a déjà été identifié que l'épigénétique joue très clairement un rôle crucial dans ce phénomène (Ding and Chen 2018, Guo et han 2014). En effet, les changements de marques épigénétique et de territoires chromatiniens dus aux interactions chromosomiques inter-homéologues et aux réarrangements chromosomiques subits par le génome post-polyploïdisation vont de facto entraîner l'évolution de l'expression des gènes.
Le projet de thèse vise ainsi à mieux comprendre quel est le lien entre la variation du nombre de copie de gènes, leur expression et la structuration du génome du blé tendre. Pour cela, j'ai analysé et mis en perspectives des données de RNA-seq, ChIP-seq et structure des chromosomes.
Je me suis intéressée à trois catégories de groupes d'homéologues : le groupe des triades présentant trois copies par sous génomes, le groupe des tétrades présentant une duplication (une copie supplémentaire) sur l'un des sous génomes et les dyades présentant une perte de copies sur l'un des sous génomes.  

J'ai utilisé des données de ChIP-seq portant sur deux marques histones aux fonctions contrastées :
- H3K27me3 (caractéristique de l'hétérochromatine facultative, permettant une expression différentielle des gènes au cours du développement) et
- H3K9ac (marque activatrice de la transcription permettant une expression forte des gènes).
J'ai en particulier mis en évidence des expressions et un marquage différentiel des copies au sein des groupes de tétrades (sous-fictionnalisation tissulaire ou développementale progressive des copies). A contrario, les gènes du groupe des triades, dont l'expression additive présenterait un avantage adaptatif pour l'espèce (gènes à fonction vitales pour la cellule), ont conservé ou acquis un marquage quasi exclusif de H3K9ac.
Pour les dyades, le comportement des deux copies en termes d'expression et de marquage épigénétique se rapproche des gènes en triades suggérant une convergence de fonction des deux copies restantes.
L'analyse de la répartition des séquences (Choulet et al. 2014, IWGSC 2018) a très clairement montré un partitionnement marqué des chromosomes avec une densité plus importante de séquences codantes au niveau des régions distales. L'étude de la répartition génomique des marques histones et des catégories de groupes de gènes homéologues montre très clairement une corrélation dans leur partitionnement le long des chromosomes. En effet, j'ai mis en évidence la distribution préférentielle de la marque H3K27me3 dans les régions distales sur les catégories d'homéologues en tétrades et dyades. Ceci est expliqué par la distribution préférentielle des recombinaisons méiotiques dans les régions distales, acteur majeur du remaniement des séquences dans ces régions chez les Triticeae.
Au cours de mon doctorat, j'ai pu collaborer avec Lorenzo Concia (équipe ChromD, IPS2,Paris Saclay) dirigée par Moussa Benhamed qui travaillent sur la dynamique de la chromatine contrôlant le développement des plantes et leur réponse au stress. J'ai participé à des analyses et interprétations de données de ChIP-seq  qui m'ont donné l'opportunité d'être co-autrice dans deux de leurs papiers.

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