Involvement of IMA and MIF2 adaptor proteins in floral development in Solanum lycopersicum and Arabidopsis thaliana

Implication des protéines adaptatrices IMA et MIF2 dans le développement floral chez Solanum lycopersicum et Arabidopsis thaliana

Norbert Bollier (1)

1 BFP - Biologie du fruit et pathologie

IMA (Inhibitor of Meristem Activity) and MIF2 (MIni zinc Finger 2) are two members of the MIni zinc Finger family (MIF) involved in the regulation of floral development and hormonal signaling pathways. Their ability to control physiological events is linked to their unique domain, a non canonical zinc finger, which confers to MIF the capacity to interact with other proteins. The characterization of gain- and loss-of-function lines for these genes in Solanum lycopersicum and Arabidopsis thaliana allowed us to unravel their functional homology in the termination of floral stem cell maintenance. During early floral development, IMA and MIF2 gene expression is induced by the MADS-Box transcription factor AGAMOUS. Then, IMA and MIF2 proteins recruit the C2H2 zinc finger KNUCKLES (KNU), in a transcriptional repressor complex together with TOPLESS (TPL) and HISTONE DEACETYLASE19 (HDA19). This complex binds to the WUSCHEL (WUS) locus leading to WUS repression via a chromatin deacetylation mechanism. Further work allowed us to demonstrate that IMA and MIF2 play a wider role in floral development and organogenesis. Their function as adaptor protein is probably linked to their intrinsic disorder leading to structural flexibility and interaction specificity with a large range of partners.

Les gènes IMA (Inhibitor of Meristem Activity) et MIF2 (MIni zinc Finger 2) codent des protéines de la famille des « MIni zinc Finger » impliquées dans le développement et la réponse hormonale. Leur fonction est intimement liée à leur capacité d’interaction avec des protéines partenaires au travers de leur unique domaine, un doigt de zinc non-canonique. La génération et la caractérisation de plantes gain- et perte-de-fonction pour ces gènes chez Solanum Lycopersicum et Arabidopsis thaliana nous a permis de mettre en évidence leur homologie fonctionnelle dans le mécanisme d’arrêt de la prolifération des cellules souches méristématiques : la terminaison florale. Au cours du développement floral précoce, leur expression est induite par le facteur de transcription à MADS-BOX AGAMOUS. Les protéines codées sont capables d’intéragir avec le facteur de transcription à doigt de zinc C2H2 KNUCKLES (KNU) et de recruter le co-facteur TOPLESS (TPL) ainsi que l’HISTONE DEACETYLASE19 (HDA19) pour former un complexe multimérique impliqué dans le remodelage de la chromatine. Ce complexe intervient ensuite afin de réprimer l’expression du régulateur majeur de la prolifération des cellules souches méristématiques WUSCHEL. Les travaux qui ont suivi ont permis de montrer qu’au-delà de leur intervention dans ce processus, les protéines IMA et MIF2 sont impliquées d’une manière plus générale dans le développement floral et l’organogenèse. Leur fonction de protéine adaptatrice étant sans doute permise par le désordre intrinsèque qui les caractèrisent et qui leur permettrait une spécificité d’interaction avec divers partenaires protéiques.

Mots clés: tomato; floral termination

Mots clés: Arabidopsis; tomate; Mini Zinc Finger; terminaison florale; KNU; Fruit

Domaines: Biologie végétale; Biotechnologies; Biologie du développement; Biologie cellulaire

Norbert Bollier. Implication des protéines adaptatrices IMA et MIF2 dans le développement floral chez Solanum lycopersicum et Arabidopsis thaliana. Biologie végétale. Université de Bordeaux, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01520146v1⟩