L’hétérochromatine, un composant plastique du noyau des cellules d’Arabidopsis thaliana

Heterochromatin, a plastic component in the nucleus of Arabidopsis thaliana cells

Cardiac Development and Genetics group, Hubrecht Institute-KNAW & University Medical Center Utrecht, Uppsalalaan 8, 3584 CT Utrecht, Pays Bas

Auteur correspondant : Federico Tessadori, F.Tessadori@hubrecht.eu

Reçu : 29 Mars 2010

Résumé

Chez la brassicacée Arabidopsis thaliana, l’observation cytogénétique du noyau cellulaire révèle une organisation simple du contenu nucléaire. Le volume nucléaire est en effet occupé par deux formes de chromatine distinctes et facilement discernables : une importante fraction d’euchromatine relativement peu condensée et transcriptionnellement active entoure une dizaine de régions facilement identifiables, les chromocentres, qui contiennent la majorité des séquences hétérochromatiques répétées et fortement condensées. Remarquablement, durant le développement d’A.thaliana ou lorsque celle-ci est exposée à différents types de changements de son environnement, on observe d’importantes variations dans l’aspect, la taille ou la présence des chromocentres. Un certain nombre de travaux, notamment par une approche cytogénétique, ont non seulement caractérisé les séquences génomiques des constituants, mais aussi établi la dynamique de leur assemblage et de leur décondensation. De plus, plusieurs facteurs endogènes et exogènes affectant la présence et la taille des chromocentres ont été récemment identifiés. Dans leur ensemble, ces études chez A. thaliana indiquent que l’hétérochromatine est une fraction véritablement « malléable » du génome, dont l’organisation dynamique n’est pas uniquement contrôlée par des marques épigénétiques et dont l’importance dans les fonctions nucléaires dépasse le simple regroupement des séquences génomiques non-codantes.

Abstract

The cytogenetic observation of the nucleus of Arabidopsis thaliana, a plant member of the brassicaceae family, reveals a simple organization of the nuclear content. Indeed, the nuclear volume is occupied by two distinct and easily distinguishable forms of chromatin: a large fraction of relatively decondensed and transcriptionnally active euchromatin surrounds about ten conspicuous regions, the chromocenters, which contain most repeated and highly condensed heterochromatic sequences. Remarkably, during the development of A. thaliana or when the plant is exposed to certain environmental variations, dramatic changes in the appearance, the size or the presence of the chromocenters occur. A number of cytogenetic studies have not only characterized the genomic sequences accommodated in the chromocenters, but have also established the dynamics of their assembly and disruption. Moreover, various endogenous and exogenous factors involved in the presence and the size of chromocenters were recently identified. Taken together, these studies carried out in A. thaliana suggest that heterochromatin is a truly “malleable” fraction of the genome whose dynamic organization is not controlled only by epigenetic marks and whose importance in nuclear function goes beyond merely grouping together non-coding genomic sequences.