Relation entre distances physiques et génétiques• Mais 14-1,750 kb/cM moyenne = 1,500 kb/cM
• Tomate 43-3,300 kb/cM moyenne= 550 kb/cM
• Arabidopsis 40-550 kb/cM moyenne= 200 kb/cM
Chez Arabidopsis on peut espérer couvrir la distance entre deux marqueurs génétiques a l’aide d’un seul fragment cloné (100-500kb)-> clonage plus facile
Identification des gènes:
Taille des génomes nucléaires
Arabidopsis
Riz
Homme
Colza
Mais
Blé
DrosophileBacterie
Levure
Souris
Taille des génomes haploïdes (nucléaires) (en Millions de bases, Mégabases, Mb))• E. coli 4.5
• S. cerevisiae (levure) 14.4
• C. elegans 100
• D. melanogaster 165
• H. sapiens 3,000
• Arabidopsis thaliana 130
• L. esculentum (tomate) 1,000
• N. tabacum (4x) 4,500
• N. plumbaginifolia 2,300
• B.napus (colza) 1,200
• O. sativa (riz) 420
• Z. mais 2,500
• T. aestivum (blé) 16,000
• Tulipa 30,000
Génomes de plantes séquencés: Arabidopsis, Riz, Vigne,(tomate, peuplier, blé partiels ou en cours…
blé: triticum aestivum (2n =6x=42))
Taille des génomes: Polyploïdie chez les plantes cultivées
TransposonsCouper-collerRétrotransposons
Copier-coller
Invasion des génomes par les rétroéléments
Retrotransposons dans la région du gène de l’alcool déshydrogénase de maïs
Pour les eucaryotes, la partie que l’on peut interpréter du génome ets de 1-5% A quoi servent les 99-95% restant???
Tailles des génomes: rétrotransposons
Les modifications des génomes par les retrotransposons peuvent être rapides ex: comparaison des séquences deux lignées de maïs
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a)Certains génes ne sont pas conservés au même endroit! Mécanisme inconnu d’insertion..
b)On pense que maïs a été domestiqué il y a environ 7000 ans -> divergence rapide
Ex sur une région
Fluidité du génome
Arabidopsis thaliana: model plant
Small
Small genome (130 Mb)
Short generation (2 monthes)
Lot of seeds->genetic screens
Easy to genetically transform->mutagenesis
Agrobacterium
Transfer
Opines
Catabolism
Synthesis
Auxin Cytokinin
Plant Cell
Ti
T-DNA
T-DNA Transfer
Vir
La transgenése et la génomique fonctionnelle chez Arabidopsis et d’autres plantes (riz) sotn basées sur le transfert d’ADN par Agrobacterium
Génération d’une collection d’insertion d’ADN-T chez Arabidopsis
T-DNA as an insertional mutagen
• Pros :- random (?) insertion- 1-2 insertion loci, with 1-2 T-DNA
copies- stable inserts, no chimeras
• Cons :- difficult to achieve saturation (but
efficient transformation available)- no somatic reversion, no remobilization- rearrangements
Large-scale sequencing of insertion sites
• Isolate flanking DNA by PCR (iPCR, TAIL-PCR) on individual lines/pools
• Single-pass sequencing
• Incorporation into integrated database- Genome/EST sequence- Expression data- Knock-out line
Inverse PCR
Génération d’une base de donnée de sites d’insertionComparaison avec génome séquencéIntégration dans l’annotation du génome
genes
T-DNA insertions
L’étude du génome d’Arabidopsis permet d’identifier des gènes utiles pour l’amélioration d’autres plantes
ex: biomasse, résistance aux pathogènes
Wild-type Over-expresso
r
Miscanthus plantation(example of a biomass crop)
http://bioenergy.ornl.gov/gallery/index.html