Une autre méthode de génomique inverse : TILLING (targeted induced local lesins in genomes, Comai,
Henikoff, 2001)
Applicable a tous organismes, produit des séries alléliques, backcross nécessaires (plusieurs mutations / génome)
Exploitation de la variabilité naturelleCore-collection
Identification des facteurs génétiques impliqués dans les caractéres complexes par analyse de la variabilité génétique au sein d’une espéce
Arabidopsis: plusieurs centaines d’écotypes (isolats géographiques de l’Himalaya au Cap Vert)-> séquencage de quelques régions uniformément réparties dans le génome chez 265 écotypes-> sélection de 48 écotypes représentant la quasi totalité de la variabilité génétique de l’espéce.
Applications: séquencage systématique de gènescandidats et identification des allélesassociés a des adaptations environnementale (génétique d’association du génotype au phénotype)
Froid , sécheresse
Life after transcription: Genome wide analysis of translational regulations
• Multiple mechanisms
• Multiple roles (viral expression,metabolism,development, cell growth and division).
• Require appropriate methods for analysis
Interaction with small RNA
Degradation(RNA silencing)
Translation inhibition
Access to translation factors
40S
eIF2
21
1A
5
4E
4G
4A
PABP
3
uORFs/reinitiation
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Sucrose gradient
40S
60S
80S
polysomes
monosomes
Sédimentation
260nm
Total RNA
Polysomal RNA
-stress
+stress
Large scale analysis of mRNA translation
during stress
Microarrays:
Sugar: Rhobio/Biogemma company; Sarda Freyssinet et al, Evry, 25607 oligos (Operon)
Cadmium: URGV Evry; Renou et al, 24576 GeneSpecificTags (CATMA Consortium)QuickTime™ et un
décompresseur TIFF (non compressé)sont requis pour visionner cette image.
Comparison of polysomal RNA to total RNA ratio for each mRNA in different physiological conditions
Cadmium intoxication
264
0 12 24 48 720
10
20
30
40
50
60
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240Time (hours)
PC
V (
%)
Control200uM300uM
Cadmium addition
A
Glutathion
Phytochelatins
• phytochelatin production
0
0,5
1,5
2,5
3,5controlCadmium
C
Arabidopsis cells
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Polysome purificationRNA extractionMicroarray analysis
Homodirectional regulation
ARN totaux
ARN polysomaux
-Cd
+Cd
TTem TCad
PTem PCad
TCad PCad
TTem PTem
AT1G17710 -1,19 -1,15 1,23 0,73
AT5G19600 -1,88 -1,03 1,12 0,23
AT1G31780 -1,39 -1,06 0,32 -0,43
AT1G02110 -0,95 -1,04 0,56 0,43
AT1G07750 -1,51 -1,06 0,43 0,02
AT1G09780 -1,48 -1,01 0,31 -0,10
AT1G71410 -0,85 -1,06 -0,24 -0,27
AT1G77490 -1,45 -1,03 0,25 -0,21
AT1G77885 -1,07 -1,24 0,58 0,62
AT2G25430 -1,18 -1,13 0,00 -0,06
AT2G28870 -1,18 -1,10 0,52 0,27
AT3G01120 -2,12 -1,50 0,72 -0,17
AT3G20050 -1,03 -1,18 0,02 -0,16
AT3G20770 -0,91 -1,01 0,60 0,33
AT3G27300 -0,91 -1,05 0,21 -0,14
AT3G27320 -0,89 -1,10 0,52 0,34
AT3G61460 -1,20 -1,49 0,19 0,04
AT4G14900 -2,24 -1,17 0,53 -0,32
AT4G36040 -1,23 -1,14 0,59 0,34
AT5G03300 -1,66 -1,08 0,44 -0,04
AT5G09510 -1,83 -1,07 0,57 -0,68
AT5G11420 -1,71 -1,29 0,50 0,20
AT5G25460 -1,06 -1,09 0,51 0,29
AT1G18150 -0,86 -1,03 -0,61 -0,83
AT4G30190 -1,32 -1,43 -0,31 -1,03
AT1G68840 -1,08 -1,61 -0,97 -0,99
AT1G80240 -1,09 -1,82 -0,97 -1,00
AT2G31740 -0,94 -1,13 -0,84 -0,80
Decrease in total RNA Decrease in polysomal RNA
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-Cd
+Cd
Total RNA
Polysomal RNA
TTem TCad
PTem PCad
TCad PCad
TTem PTem
ATCG00830 2,07 1,86 1,69 1,38
ATCG00470 1,10 2,04 2,64 1,65
ATCG00470 1,32 1,68 1,47 1,06
AT1G21520 0,92 1,41 1,84 1,45
AT1G36310 1,99 1,13 0,89 1,47
AT1G68540 0,91 1,37 0,93 0,88
AT1G69530 1,80 1,64 1,80 1,90
AT1G76180 1,76 1,27 0,86 1,52
AT2G23150 1,55 1,33 1,35 1,36
AT3G55360 1,09 1,13 0,85 0,78
AT4G17430 0,89 1,58 1,15 1,16
AT4G34290 0,97 1,79 1,14 1,30
AT5G07440 1,15 1,34 0,94 1,08
AT5G13300 2,22 1,63 0,96 1,27
AT5G22800 1,90 1,26 0,84 1,51
AT1G74260 1,48 1,41 0,91 0,33
AT3G07810 0,89 1,49 0,81 0,37
AT5G35980 0,99 1,40 0,88 0,65
AT1G05870 1,14 1,51 0,13 0,75
AT1G08560 0,83 1,30 0,51 0,75
AT1G11840 1,68 1,85 0,21 1,45
AT1G15340 1,65 1,25 0,31 1,19
AT1G31660 1,83 1,49 0,61 0,82
AT1G54990 2,31 1,29 -0,28 0,97
AT1G60770 1,37 1,17 0,76 1,07
AT1G66620 0,85 1,14 0,18 0,79
AT1G67280 1,67 1,05 0,08 1,21
AT1G73885 2,40 1,27 -0,08 0,80
AT2G06530 1,64 1,06 -0,26 0,81
AT2G19480 2,07 1,94 0,25 1,02
AT2G24550 1,29 1,13 0,28 1,05
AT2G33410 1,78 1,12 0,39 1,27
AT2G33530 1,95 1,05 0,02 1,44
AT2G38780 2,92 1,25 -0,69 1,10
AT2G38800 2,57 1,48 0,77 2,02
AT2G38820 1,92 1,13 -0,47 0,80
AT2G39990 1,30 1,07 0,76 1,12
AT3G04730 0,82 1,07 0,32 0,79
AT3G22660 2,29 1,80 0,09 0,95
AT3G27400 1,01 1,17 0,54 1,33
AT3G44110 0,84 1,08 0,75 1,24
AT3G49490 1,27 1,23 0,37 1,10
AT3G51720 1,95 1,51 0,69 1,35
AT3G53110 1,57 1,15 0,48 0,93
AT3G54080 2,25 1,05 0,23 1,47
AT3G54110 2,51 2,23 0,40 0,85
AT3G54260 2,12 1,55 -0,25 0,85
AT3G56070 2,73 1,94 0,29 1,21
AT3G57000 1,13 1,34 0,41 0,84
AT3G57990 1,39 1,15 0,40 1,05
AT3G62130 2,49 1,14 -0,57 0,97
AT4G02080 1,43 1,25 -0,12 0,84
AT4G14880 1,11 1,17 0,52 1,09
AT4G17440 1,51 1,15 0,27 1,09
AT4G35630 1,73 1,50 0,20 1,11
AT5G14780 2,11 1,15 0,22 1,17
AT5G22650 2,95 1,64 0,53 2,21
AT5G27670 1,76 1,30 0,71 0,82
AT5G43940 2,04 1,03 0,65 1,19
ATCG00750 1,86 1,90 0,61 0,37
AT5G63780 1,17 1,71 -0,04 -0,37
AT1G02220 0,94 1,50 -0,16 0,59
AT1G16040 1,56 1,39 0,08 0,55
AT1G16460 1,12 1,20 -0,19 0,58
AT1G36380 0,88 1,25 0,45 0,69
AT1G37130 1,95 1,86 0,35 0,41
AT1G49870 1,28 1,20 -0,38 0,02
AT1G61040 0,97 1,13 -0,20 0,29
AT1G62180 1,68 1,31 -0,52 -0,13
AT1G64660 2,38 2,65 0,60 0,30
AT1G67230 0,85 1,13 0,15 0,09
AT1G67360 2,38 1,18 -0,67 0,28
AT1G73940 1,37 1,05 0,49 0,71
AT1G78040 1,12 1,06 -0,23 0,46
AT2G02870 1,64 1,21 -0,42 0,10
AT2G03390 1,34 1,56 0,24 0,61
AT2G24820 0,99 1,31 -0,04 0,58
AT2G25650 2,10 1,35 0,04 0,60
AT2G30440 1,60 1,80 -0,21 0,30
AT2G31010 0,99 1,03 0,68 0,62
AT2G34470 1,03 1,25 -0,20 0,08
AT2G34770 1,02 1,11 0,22 0,05
AT2G35490 1,18 1,33 0,43 0,53
AT2G42100 0,95 1,83 0,39 0,50
AT3G01970 1,81 1,26 -0,69 -0,12
AT3G14890 0,89 1,39 -0,14 0,07
AT3G18270 0,94 1,02 -0,34 0,29
AT3G18790 1,15 1,12 -0,12 0,10
AT3G20500 1,12 1,14 -0,12 0,24
AT3G24160 1,11 1,16 0,38 0,53
AT3G46640 0,82 1,04 0,04 0,32
AT3G49160 1,23 1,36 0,01 0,12
AT3G56120 0,91 1,20 0,11 0,25
AT3G56460 1,11 1,33 0,47 0,61
AT3G58220 1,14 1,09 -0,66 0,12
AT3G60250 1,44 1,16 0,08 0,47
AT3G60480 1,61 1,31 -0,61 0,09
AT3G62580 1,02 1,33 0,57 0,65
AT4G01050 1,18 1,45 0,05 0,58
AT4G02720 0,95 1,04 0,36 0,69
AT4G08250 0,82 1,04 0,18 0,57
AT4G26450 1,72 1,56 0,17 0,57
AT4G34310 1,04 1,93 0,42 0,66
AT4G35490 1,39 1,26 -0,41 -0,51
AT5G03990 1,71 1,05 -0,46 0,32
AT5G06340 1,48 1,38 0,09 0,38
AT5G10010 1,06 1,25 0,01 0,14
AT5G13280 1,51 1,10 0,06 0,40
AT5G13650 0,82 1,08 -0,10 0,49
AT5G16040 1,04 1,07 0,27 0,68
AT5G17560 1,21 1,07 0,64 0,68
AT5G18290 1,06 1,03 -0,42 -0,39
AT5G19900 1,71 1,15 0,07 0,54
AT5G19990 0,86 1,78 0,60 0,22
AT5G20520 1,76 1,15 -0,47 0,52
AT5G20920 1,13 1,66 0,50 0,66
AT5G21160 1,02 1,29 0,39 0,45
AT5G24300 1,10 1,21 -0,09 0,26
AT5G24660 2,90 2,27 -0,77 -0,38
AT5G26360 0,96 1,28 -0,10 0,05
AT5G38895 2,04 1,40 -0,24 0,34
AT5G39730 2,39 1,44 -0,02 0,66
AT5G40610 1,34 1,09 -0,11 0,70
AT5G40670 1,26 1,30 -0,43 -0,44
AT5G42020 1,45 1,86 0,00 -0,09
AT5G42870 0,81 1,03 -0,02 0,43
AT5G46180 0,83 1,27 0,39 0,37
AT5G48680 1,08 1,62 0,36 0,70
AT5G49940 1,10 1,12 -0,42 0,09
AT5G50920 1,24 1,05 -0,09 0,48
AT5G58920 2,01 1,43 -0,62 0,14
AT5G61490 1,47 1,05 0,23 0,25
AT5G61820 1,03 1,12 -0,24 -0,26
AT5G64460 1,15 1,24 0,02 0,18
AT3G44300 0,84 1,28 -0,35 -0,75
AT5G65720 3,17 1,20 -0,84 0,96
AT3G46220 1,95 1,36 -1,82 -0,67
AT1G15230 1,37 1,11 -1,18 -0,43
AT1G64680 2,07 1,05 -1,04 0,09
AT1G75280 1,12 1,23 -0,82 -0,41
AT2G33310 2,64 1,19 -0,88 0,38
AT3G09390 1,65 1,04 -0,92 -0,29
AT3G25710 1,78 1,36 -1,01 -0,58
AT3G57450 1,86 1,14 -0,92 -0,66
AT4G13530 2,98 1,78 -1,10 0,47
AT4G32870 2,09 1,00 -1,30 0,06
AT5G10180 3,96 2,64 -1,30 -0,18
AT4G27380 1,19 1,09 -1,10 -0,76
AT1G08830 0,94 1,31 -1,39 -1,26
AT2G43510 1,18 1,28 -2,45 -2,32
AT3G27340 2,30 1,08 -2,59 -1,44
AT4G13180 1,53 1,07 -2,14 -1,90
AT4G27640 1,26 1,17 -1,55 -1,20
Homodirectional regulation
Increase total RNA Increase polysomal RNA
QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)
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Translational regulation
-Cd
+Cd
Total RNA
Polysomal RNA
TTem TCad
PTem PCad
TCad PCad
TTem PTem
AT5G45800 -0,20 -1,34 1,01 1,90
AT1G64625 -0,04 -1,06 0,13 1,44
AT2G04850 -0,04 -1,26 -0,52 0,81
AT2G18193 0,02 -1,10 0,07 0,84
AT2G33830 -0,79 -1,04 0,66 0,82
AT2G34060 0,50 -1,32 -0,58 1,31
AT3G26520 -0,12 -1,32 0,36 1,36
AT4G34950 0,51 -1,04 0,12 1,78
AT5G08370 -0,15 -1,51 0,14 1,04
AT5G48485 -0,25 -1,29 0,35 1,14
AT1G76160 0,35 -1,30 -1,31 -0,19
AT1G78830 -0,24 -1,22 -0,89 -0,08
AT3G56240 -0,53 -1,00 -0,78 -0,40
AT4G33070 0,77 -1,38 -2,77 -0,35
AT4G10265 -0,24 -1,45 -1,90 -1,35
AT5G03545 -0,21 -1,39 -2,73 -1,77
No variation in total RNA Polysomal RNA decrease
QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)
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TTem TCad
PTem PCad
TCad PCad
TTem PTem
AT1G21525 0,78 1,84 2,01 2,05
AT1G44170 0,43 1,15 1,19 0,97
AT1G77670 0,75 1,38 1,02 0,76
AT2G45290 0,77 1,14 0,98 1,19
AT3G23120 0,40 1,51 2,01 0,82
AT4G27310 -0,17 1,02 1,31 0,80
AT4G38660 -0,15 1,18 1,38 1,02
ATMG01280 -0,48 2,32 3,01 -0,02
ATCG00740 0,69 1,73 1,16 0,27
ATCG00710 -0,08 1,65 1,17 -0,65
ATCG00330 -0,20 1,10 1,49 0,20
AT1G07890 -0,30 1,63 1,37 0,29
AT1G52150 0,25 1,08 1,06 0,57
AT2G03070 -0,05 1,02 1,11 0,26
AT2G23150 0,34 1,34 0,85 0,37
AT2G27530 0,29 1,67 1,08 0,19
AT3G29350 0,26 1,26 0,96 0,28
AT3G56090 0,02 1,02 1,11 0,46
AT4G03510 0,25 1,26 0,86 0,41
AT5G23910 0,13 1,05 1,09 0,52
AT5G42090 0,54 1,40 0,80 0,12
ATCG00160 0,39 1,05 0,89 0,22
ATCG00380 0,06 1,60 1,63 0,33
ATCG00480 0,28 1,77 2,21 0,54
ATCG00500 0,27 1,75 1,05 -0,16
ATCG00540 0,45 2,12 1,39 0,52
ATCG00790 -0,14 1,13 1,21 -0,34
ATCG00720 -0,58 1,41 1,04 -0,82
AT2G29340 0,62 1,14 0,37 0,79
AT3G12950 0,72 1,06 0,75 1,13
AT3G58610 0,75 1,46 0,49 0,82
AT1G68660 0,16 1,19 -0,64 -1,36
AT1G02850 -0,07 1,10 -1,28 -1,82
AT2G15490 0,70 1,64 -1,32 -1,70
-Cd
+Cd
ARN totaux
ARN polysomaux
Translational regulation
No variation in total RNA Polysomal RNA increase
QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)
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TTem TCad
PTem PCad
TCad PCad
TTem PTem
Uncoupling
AT5G48800 -1,13 -0,56 1,19 0,84
AT1G52470 -1,13 -0,42 2,26 1,51
AT2G03090 -0,90 -0,71 1,89 1,96
AT2G06850 -0,97 -0,97 2,05 1,67
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AT5G47840 -1,14 -0,15 0,04 -1,15
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-Cd
+Cd
Total RNA
Polysomal RNA
Total RNA decrease No variation polysomal RNA
QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)
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PTem PCad
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AT2G23290 0,94 0,20 -1,50 -0,75
AT2G39570 0,93 -0,46 -2,29 -1,10
AT3G15540 2,79 0,57 -3,88 -0,89
AT3G26085 0,97 0,44 -1,53 -1,10
AT3G47540 1,09 0,68 -1,09 -1,21
AT3G54000 0,91 0,23 -1,90 -1,16
AT4G13860 0,82 0,00 -1,56 -0,94
AT5G24090 0,84 -0,20 -2,16 -1,10
AT5G25110 1,61 -0,06 -2,14 -0,85
AT5G45350 1,08 -0,01 -1,72 -0,78
AT5G48180 1,05 0,90 -0,79 -1,13
AT5G57815 1,27 0,78 -1,06 -0,75
AT5G61660 0,97 0,28 -2,43 -2,09
AT5G63030 0,84 0,04 -1,60 -1,12
ATCGMVL072 1,25 0,58 -1,51 -1,52
-Cd
+Cd
Total RNA
Polysomal RNA
total RNA increase No variation polysomal RNA
Uncoupling
QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)
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Class 1: Homodirectional variation: Cadmium: 23% , Sucrose 17%Class 2: Translational regulation: Cadmium 7%, Sucrose 76%Class 3: Uncoupling: Cadmium 70%, Sucrose 7%
Class 2 and 3 define subcellular sites for accumulation of mRNA
Polysomal RNATotal RNA
Polysomal RNATotal RNA
- stress
+ stress
- stress
+ stress
- stress
+ stress
1
2
3
UP DOWN
Different stresses leads to different types of translational responses
QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)
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les ARNm sont localisés et traduits dans des régions cellulairesparticuliéres->gradients
Comparative Genomics Identifies a Flagellar and Basal Body Proteome that Includes the BBS5 Human Disease Gene (Cell, 117 p541 2004)
Flagelles: structures complexes (100-250 proteines)Plantes: cellules non-flagelléesAlgues, animaux: cell. flagellées
Proteome humain + proteome chlamydomonas - proteome arabidopsis= ensemble des composants du flagelle!!!!
Génomique comparative
4E
4G
4A
PABP
40S
2
11A
3
AAAAA
5
Protein synthesis: initiation
AUG
4E+4G+4A=eucaryotic initiation complex 4F (eIF4F)