LEAFNET — Etude des cibles et de la spécificité des facteurs de transcription CUCs au cours du dévelopment folliaire: Vers la construction d'un réseau de gènes à haute résolution

Le Projet LEAFNET a pour but de comprendre les mécanismes de régulation qui contrôlent le développement et la morphologie des feuilles chez les plantes en se focalisant sur les régulateurs majeurs que sont les facteurs de transcription CUCs. Malgré leur fonction commune de capture de lumière, les feuilles possèdent une étonnante diversité de forme. Comment cette diversité de forme peut être généré à partir de simples petits amas de cellules localisés sur le flanc du méristème ? La réponse se trouve peut être dans le réseau de régulation complexe sous-tendant le développement des feuilles. Plusieurs travaux ont mis évidence que le remaniement de ces réseaux de gènes (GRN), au niveau des éléments cis-régulateurs et/ou des facteurs trans-régulateurs, participe de façon importante aux changements morphologiques représentant ainsi des cibles majeures pour l’évolution qui peuvent avoir des conséquences importantes sur le phénotype avec une pléiotropie limitée (Doebley JF et al., 2006; Carroll SB, 2008; Arnaud et al., 2011). Le projet proposé ici représente une opportunité de comprendre la logique de régulation de facteurs de transcription, leur code combinatoire qui gouverne les processus développementaux. Afin de comprendre comment les gènes contrôlent la morphologie - qui est une question relative à tous les aspects de la biologie du développement avec d’importantes applications concernant les espèces d’intérêt agronomique – nous proposons de nous concentrer sur un dès plus simple organes de la plante, la feuille. Décrypter les mécanismes régulant le développement de la feuille nécessite de comprendre la logique de régulation des facteurs de transcription CUP-SHAPED COTYLEDON (CUCs). Ce projet de recherche fondamentale utilise une approche intégrée combinant des approches moléculaires, génétiques et bio-informatiques afin de construire le réseau de régulation de gènes (GRN) contrôlant la morphologie des marges des feuilles. Une telle approche multidisciplinaire, nous permettra de définir le GRN contrôlant le développement des feuilles au niveau moléculaire et ces données seront utilisées pour générer un modèle de GRN à haute résolution. L’identification de nouveaux composants dans ce réseau de gène et la construction d’un modèle des interactions régulatrices permettront de renforcer les connaissances actuelles sur les mécanismes de développement des feuilles et d’élargir les perspectives d’amélioration des espèces d’intérêt agronomique.