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 naturelle Core-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 gènes candidats et identification des alléles associés 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 40S eIF2 2 1 1A 5 4E 4G 4A PABP 3 Access to translation factors Interaction with small RNA Degradation (RNA silencing) Translation inhibition uORFs/reinitiation

Large scale analysis of mRNA translation during stress Sucrose gradient polysomes monosomes AAAAAAA Total RNA 80S Polysomal RNA -stress 260nm 60S +stress 40S Comparison of polysomal RNA to total RNA ratio for each mRNA in different physiological conditions Sédimentation Microarrays: Sugar: Rhobio/Biogemma company; Sarda Freyssinet et al, Evry, 25607 oligos (Operon) Cadmium: URGV Evry; Renou et al, 24576 GeneSpecificTags (CATMA Consortium)

Polysome purification RNA extraction Microarray analysis Cadmium intoxication 264 0 12 24 48 72 10 20 30 40 50 60 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 Time (hours) PCV (%) Control 200uM 300uM Cadmium addition A Arabidopsis cells phytochelatin production 0,5 1,5 2,5 3,5 control Cadmium C Polysome purification RNA extraction Microarray analysis Glutathion Phytochelatins

Homodirectional regulation ARN totaux TTem TCad PTem PCad TCad PCad TTem PTem ARN polysomaux -Cd +Cd Decrease in total RNA Decrease in polysomal RNA

Homodirectional regulation TTem TCad PTem PCad TCad PCad TTem PTem Total RNA Polysomal RNA -Cd +Cd Increase total RNA Increase polysomal RNA

Translational regulation Total RNA TTem TCad PTem PCad TCad PCad TTem PTem Polysomal RNA -Cd +Cd No variation in total RNA Polysomal RNA decrease

Translational regulation TTem TCad PTem PCad TCad PCad TTem PTem ARN totaux ARN polysomaux -Cd +Cd No variation in total RNA Polysomal RNA increase

Uncoupling -Cd +Cd Total RNA decrease No variation polysomal RNA TTem TCad PTem PCad TCad PCad TTem PTem -Cd +Cd Total RNA Polysomal RNA Total RNA decrease No variation polysomal RNA

Uncoupling -Cd +Cd No variation polysomal RNA total RNA increase TTem TCad PTem PCad TCad PCad TTem PTem -Cd +Cd Total RNA Polysomal RNA No variation polysomal RNA total RNA increase

Different stresses leads to different types of translational responses Total RNA Total RNA Polysomal RNA Polysomal RNA - stress 1 + stress - stress 2 + stress - stress 3 + stress UP DOWN 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

les ARNm sont localisés et traduits dans des régions cellulaires particuliéres->gradients

Génomique comparative 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-flagellées Algues, animaux: cell. flagellées Proteome humain + proteome chlamydomonas - proteome arabidopsis= ensemble des composants du flagelle!!!!

Protein synthesis: initiation AAAAA 4E 4G 4A PABP AUG 40S 2 1 1A 3 5 4E+4G+4A=eucaryotic initiation complex 4F (eIF4F)