arabidopsis
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ARABIDOPSIS Il y a 20 ans pas il n’y avait pas de consortium autour d'un modèle comme la drosophile ou la souris en BA. Chacun travaillait sur une espèce d'intéret agronomique Nicotiana tabacum : tabac Lycopersicum esculentum : tomate Triticum aestivum : blé Petunia axillaris : petunia Arabidopsis n'a aucun intéret agronomique mais c’est un modèle très pratique et adopté par la communauté scientifique Arabidopsis thaliana • • • • • • Classe : Angiospermes Eudicotylédones Ordre : Capparales Famille : Brassicaceae Genre : Arabidopsis Espèce: thaliana Nom commun: Arabette des dames Arabidopsis thaliana • • • • • • • • Origine : Eurasie Port : Herbacée, 30-40cm Racine : Pivotante Feuille : Alterne, stipulée Inflorescence : Grappe Fleur : 4S+4P+(4+2)E+2C Pollen : Tricellulé Fruit : Silique ( 2 carpelles soudés ouvert avec un septum) • Graine : 30-60 graines /silique :10000/plante Avantages d’ Arabidopsis thaliana • Cycle de croissance rapide • Production de semences prolifique et culture facile dans un espace réduit • Petit génome : 125.000 kb • Cartes génetiques et physiques des 5 chromosomes et séquençage terminé • Méthodes de transformation efficace utilisant Agrobacterium tumefaciens • Grand nombre de lignées mutantes et de ressources genomiques x4 X 20 Le site : The Arabidopsis Information Resource: TAIR ; http://arabidopsis.org donne un vue intégrée des données génomiques pour Arabidopsis thaliana. en 2002 etaient enregistrés à travers le monde 11000 chercheurs 4000 organismes Brassicaceae Arabidopsis thaliana Plus de 100 autres genres Brassica Raphanus Relations entre espèces du genre Arabidopsis Stade de développement : Arabidopsis Germination Production feuilles Rosette Emergence inflorescence Floraison Maturité silique jours germination germination cotylédons Plante en rosette Arabidopsis thaliana Plante en floraison Feuilles de la tige Feuillesde la rosette racines Entre-nœud SILIQUE Formation de la silique Embryogenèse Arabidopsis heterophyllie Major Characteristics of A. Thaliana • More than 30 000 genes representing about 11,000 gene families – Useful in comparative genomics – Much smaller genome than crop plants • 800 genes unique to the plant kingdom – involved in photosynthetic activities; evolved from cyanobacteria Subtleties of A. Thaliana • Fairly uniform gene density, expression levels, and repeat distribution • Gene density about 1 gene per 4.4 kB • The transcribed portions of plant genes average about 1.9 kb in size – Therefore, transcribed genes account for about 40–45% of the DNA. The volume of data resulting from Arabidopsis research has grown exponentially over the years, largely due to whole genome analyses. 400,000 nucleotide sequences, 200,000 mutant lines, 4,000 genetic markers, 90,000 polymorphisms, over14,000 publications available to the researchers. 5 Chromosomes d ’Arabidopsis Chromosome 5 avec quelques mutants Fleur d’Arabidopsis Fleur d ’Arabidopsis et Ses MUTANTS Méristème floral Phenotypes de mutations florales chez Arabidopsis Wildtype Apetala-2(ap2) Pistillata(pi) Agamous(ag) Expression des gènes floraux Mutants floraux Pétales + étamines Arabidopsis flower showing the expression of a AtOPT3-GUS (b-glucuronidase) fusion. LFY TFL1 FT FWA AP1 AP2 CAL UFO AP2 AP1 AG HUA HEN CRC CFL SUP PI AP3 SEP1/2/3 WUS SPT sepal carpel stamen petal Modèle d ’interaction des gènes du développement floral Arabidopsis : mutants de développement végétatif QuickTime™ et un décompresseur Photo - JPEG sont requis pour visualiser cette image. sauvage Mutants de l ’embryogenèse Méristème caulinaire Mutants du méristème caulinaire Méristème racinaire Mutants racinaires Mutant de la zone pilifére wer wt 500 µ cpc inconvénients Certains processus clés du developpement végétal n'existent Pas dans le modèle Arabidopsis : Métabolisme secondaire (synthèse des pigments par exemple) Symbioses (rhizobium ou Myccorhyzes) Interactions avec des pathogènes (études limitées) Auto-incompatibilité Méristèmes secondaires Actuellement on essaye d'étudier d'autres modèles pour pouvoir faire des approches Evolution-Dévoloppement et analyser la biodiversité. Espèces en cours de séquencage (ou pour lesquelles on essaye d'obtenir des ressources génomiques) Riz : Oryza sativa ( modèle monocotylédones , consortium asiatique) Peuplier : Populus sps : (modèle ligneux) Luzerne : Medicago truncatula (modèle symbiose avec Rhizobium) Mousse : Physcomistrella patens (modèle bryophites)
