EnhanceNod — Identifier les régions de contact entre promoteurs et “enhancers” comme moteurs évolutifs potentiels de la nodulation symbiotique des légumineuses

Les légumineuses interagissent avec les bactéries rhizobia pour former des organes racinaires symbiotiques, les nodules, où le N2 atmosphérique est fixé au profit des plantes. Les légumineuses sont donc importantes pour les pratiques agroécologiques et pour réduire l’utilisation d’engrais chimiques et les pollutions associées. D’énormes progrès ont été réalisés dans la compréhension du développement des nodules, mettant en évidence le rôle clé des hormones cytokinines via les facteurs de transcription RRB3 et NIN. Récemment, un allèle nin mutant spécifique a permis de définir une région « enhancer » distante essentielle à l'organogenèse des nodules. Cela implique que cet enhancer est recruté via une boucle de chromatine essentielle à la régulation de l’expression de NIN. L’étude de la dynamique de ces régions de contact enhancer-promoteur à l'échelle du génome a été largement négligée, bien que des études évolutives ait montré que l'émergence de la capacité de nodulation symbiotique chez un ancêtre commun à toutes les plantes fixatrices d'azote était liée à la réorganisation de réseaux de régulation déjà existants. Dans ce contexte, le projet EnhanceNod vise de manière innovante à explorer les régulations chromatiniennes 3D des contacts enhancer-promoteur dans le contexte de l'initiation des nodules symbiotiques de Medicago truncatula, afin de comprendre comment ces réorganisations de l'ADN impactent l'expression des gènes de nodulation précoce avec une variable temporelle 4D, et à partir de là, d’identifier de nouveaux effecteurs cis et trans régulant les gènes précoces de nodulation symbiotique. Il est à noter que l'identification de ces nouveaux facteurs pourrait être essentielle pour transférer des propriétés de nodulation symbiotique à des plantes non-légumineuses, un objectif clé de la recherche sur la symbiose comme alternative biotechnologique à l'utilisation d’engrais azotés.