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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:
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Taille des génomes nucléaires
Arabidopsis
Riz
Homme
Colza
Mais
Blé
DrosophileBacterie
Levure
Souris
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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…
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blé: triticum aestivum (2n =6x=42))
Taille des génomes: Polyploïdie chez les plantes cultivées
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TransposonsCouper-collerRétrotransposons
Copier-coller
Invasion des génomes par les rétroéléments
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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
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Les modifications des génomes par les retrotransposons peuvent être rapides ex: comparaison des séquences deux lignées de maïs
QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)
sont requis pour visionner cette image.
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
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Arabidopsis thaliana: model plant
Small
Small genome (130 Mb)
Short generation (2 monthes)
Lot of seeds->genetic screens
Easy to genetically transform->mutagenesis
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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
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Génération d’une collection d’insertion d’ADN-T chez Arabidopsis
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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
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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
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Inverse PCR
Génération d’une base de donnée de sites d’insertionComparaison avec génome séquencéIntégration dans l’annotation du génome
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genes
T-DNA insertions
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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
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Miscanthus plantation(example of a biomass crop)
http://bioenergy.ornl.gov/gallery/index.html