Bégu

Les ARN-maturases mitochondriales de plantes codées par des
introns de groupe II sont "éditées" dans les domaines
fonctionnels, ou importées dans la mitochondrie après transfert
génétique au noyau.
Dominique Bégu1, Jean-claude Farré1, Victoria Busi2, Diego Gomez-Casati2 & Alejandro
Araya1
1Laboratoire de Réplication et Expression des Génomes Eucaryotes et Réroviraux (REGER)
UMR 5097, CNRS et Université Victor Segalen-Bordeaux2, 146 rue Léo Saignat, 33076
Bordeaux Cedex, France
2Instituto de Investigaciones Biotecnologicas, IIB-INTECH(CONICET/UNSAM), C.C.
164,7130, Chascomus, Argentina
Dans les génomes bactériens, mitochondriaux et chloroplastiques, de nombreux introns de
groupe II codent pour des protéines portant des activités transcriptase réverse et ADN
endonucléasique responsables de la mobilité des introns, et une activité maturase impliquée
dans l'épissage des introns. Le génome mitochondrial des plantes inférieures (bryophytes)
possède des introns de groupe II codant pour au moins huit ARN-maturases potentielles.
Chez les plantes supérieures, un seul intron mitochondrial code pour un tel ORF(mat-r), par
contre plusieurs gènes nucléaires présentent une forte homologie de séquence avec des
introns codants mitochondriaux de plante inférieure. Les travaux présentés concernent l'étude
de gènes nucléaires (Arabidopsis thaliana) ou mitochondriaux (bryophyte Pellia epiphylla)
codant pour des ARN maturases mitochondriales potentielles et envisagent un rôle
fonctionnel possible pour de telles protéines dans les mitochondries de plante.
L'étude de l'expression de 4 gènes nucléaires d'A. thaliana codant pour ce type d'ARN
maturases a permis de montrer que, d'une part, les 4 gènes sont exprimés dans les feuilles et
les fleurs, avec un taux de transcription accru dans les jeunes feuilles, et, d'autre part, que les
séquences amino-terminales de ces protéines permettent un adressage à la mitochondrie.
Ainsi, au cours de l'évolution, les gènes d'ARN maturases d'organelles ont été transferés au
noyau où certains ORF ont acquis une séquence signal permettant leur import dans la
mitochondrie.
Par ailleurs, nous avons étudié six introns mitochondriaux du groupe II codant pour des
ARN-maturases chez le bryophyte Pellia epiphylla. Des conversions de type C-U ont été
identifiées dans les transcrits, correspondant à des évènements d'édition des ARN. L'édition
des transcrits affecte uniquement les domaines très conservés transcriptase réverse et
maturase, en augmentant la conservation de ces ORF avec les ARN-maturases fongiques. Le
mécanisme d'édition des ARN étant indispensable pour la production de protéines
fonctionnelles dans les organelles de plante, nous pouvons supposer que ces protéines
"éditées" sont fonctionnelles.
Ainsi, les ARN-maturases codées tant par la mitochondrie que par le noyau pourraient
participer d'une part à l'épissage des nombreux introns mitochondriaux et, d'autre part, au
transfert horizontal de gènes de la mitochondrie vers le noyau observé au cours de
l'évolution.