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Epigenetic regulations, including chromatin accessibility, nucleosome positioning and DNA methylation intricately shape genome function. However, current chromatin profiling techniques relying on short-read sequencing technologies fail to characterise highly repetitive genomic regions and cannot detect multiple chromatin features simultaneously. Here, we performed Simultaneous Accessibility and DNA Methylation Sequencing (SAM-seq) of purified plant nuclei. Thanks to the use of long-read nanopore sequencing, SAM-seq enables high-resolution profiling of m6A-tagged chromatin accessibility together with endogenous cytosine methylation in plants. Analysis of naked genomic DNA revealed significant sequence preference biases of m6A-MTases, controllable through a normalisation step. By applying SAM-seq to Arabidopsis and maize nuclei we obtained fine-grained accessibility and DNA methylation landscapes genome-wide. We uncovered crosstalk between chromatin accessibility and DNA methylation within nucleosomes of genes, TEs, and centromeric repeats. SAM-seq also detects DNA footprints over cis-regulatory regions. Furthermore, using the single-molecule information provided by SAM-seq we identified extensive cellular heterogeneity at chromatin domains with antagonistic chromatin marks, suggesting that bivalency reflects cell-specific regulations. SAM-seq is a powerful approach to simultaneously study multiple epigenetic features over unique and repetitive sequences, opening new opportunities for the investigation of epigenetic mechanisms.
Le prochain Meeting de l’EUR Saclay Plant Sciences (SPS) aura lieu les 3 et 4 juin 2024 sur le Campus Agro Paris-Saclay (Palaiseau). Le 4 juin sera une journée scientifique ouverte à tous. L’inscription à cette journée scientifique est gratuite mais obligatoire La date limite pour s’inscrire est le 16 mai 2024 (minuit). Programme prévisionnel du 4 juin : 09:00 AM Welcome coffee
09:20 AM Introduction (Loïc Lepiniec)
09:30 AM Title to come - Claudia Jonak (Austrian Institute of Technology, Austria)
10:15 AM Title to come (SAB member)
11:00 AM Coffee break
11:30 AM The study of wild and domestic forms provides a dual perspective on the evolution of divergence with gene flow - Maud Tenaillon (UMR Quantitative Genetics and Evolution - GQE-Le Moulon) 12:15 PM Lunch (offered by SPS) 01:45 PM Unveiling the functional mechanism of Fatty Acid Photodecarboxylase: an algal photoenzyme with great promise for green fuel production - Pavel Müller (Institute of Integrative Biology of the Cell - I2BC)
02:30 PM The colorful genetic makeup of Whiteflies sheds light on plant-insect interactions - Florian Maumus (Unité de Recherche en Génomique-Info - URGI)
03:15 PM How plants deal with replication-induced DNA damage: signaling mechanisms and physiological relevance - Cécile Raynaud (Institut of Plante Sciences Paris-Saclay - IPS2)
04:00 PM Coffee break
04:30 PM Into outer space: fungal secretion of extracellular vesicles and their role in plant infection - Richard O'Connell (UMR BIOlogie et GEstion des Risques en agriculture - BIOGER)
05:15 PM Spatio-temporal regulation of plant cell division - David Bouchez (Institut Jean-Pierre Bourgin - IJPB) 06:00 PM End of the meeting
Via Life Sciences UPSaclay
Portrait Jeune Chercheur - Kévin Magne, chercheur en physiologie des interactions plantes-microorganismes
Kévin Magne est chargé de recherche INRAE depuis novembre 2023 dans l’équipe SYmbiotic Nitrogen Acquisition in Plant-microbe Systems (SYNAPS) dirigé par la Prof. A. Dellagi à l’Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB) de Versailles. L’équipe SYNAPS vise à mieux comprendre et à exploiter le microbiote des grandes cultures céréalières dans le but d’améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’azote des plantes et de réduire l’utilisation des engrais azotés de synthèse. Kévin est issu du Master Biologie et Valorisation des Plantes de l’Université de Strasbourg et il a réalisé sa thèse dans le laboratoire du Dr. P. Ratet à l’Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2) de Gif-sur-Yvette. Durant sa thèse Kévin a étudié le rôle des gènes de type BLADE-ON-PETIOLE dans le développement et le maintien de l’identité des nodosités fixatrices d’azote chez les légumineuses ainsi que leurs implications dans le développement végétative et reproductif des dicotylédones et des monocotylédones. Il obtiendra son doctorat de biologie de l’Université Paris-Saclay en 2017. En 2018, Kévin rejoint le groupe du Dr. R. Geurts au laboratoire de biologie moléculaire de l’Université de Wageningen aux Pays-Bas. Il y étudie la régulation des gènes de type BLADE-ON-PETIOLE au cours de la symbiose Parasponia-rhizobium ainsi que leurs rôles dans la régulation de l’activité du cambium vasculaire et la xylogenèse chez Parasponia. En 2020, Kévin effectue un second post-doctorat sous la supervision du Prof. V. Gruber à l’IPS2 dans lequel il étudie la régulation de l’immunité des nodosités fixatrices d’azote. En 2021, Kévin réalise un troisième post-doctorat supervisé par le Dr. P. Ratet dans lequel il cherche à comprendre l’origine évolutive des relations mutualistes entre les légumineuses et les rhizobia par l’utilisation d’une souche bactérienne atypique du genre Ensifer capable d’adopter plusieurs comportements vis-à-vis d’un même hôte. Aujourd’hui, au sein de l’équipe SYNAPS, Kévin développe et étudie les effets bénéfiques du réseau mycorhizien commun dans un contexte de cultures associées impliquant céréales et légumineuses. Il s'intéresse notamment à la redistribution de l’azote fixé par le couple légumineuse/rhizobium au profit des cultures céréalières. « Le monde contient bien assez pour les besoins de chacun, mais pas assez pour la cupidité de tous » - Gandhi Contact : kevin.magne@inrae.fr
Via Life Sciences UPSaclay
Une étude publiée dans The New Phytologist, réalisée dans le cadre de la thèse de Colin Clairet, sous la direction de Jessica Soyer et d’Isabelle Fudal au sein de l’unité BIOGER (INRAE/UPSaclay, Campus Agro Paris-Saclay, INRAE Palaiseau), a permis de caractériser la façon dont est contrôlée l’expression des effecteurs d’un champignon phytopathogène au cours de l’infection de sa plante hôte. Les effecteurs sont des molécules sécrétées par l’agent pathogène qui facilitent l’infection de sa plante hôte et l’établissement de la maladie. Ces effecteurs sont produits de façon concertée au cours de l’infection. Cependant, on sait peu de choses sur la manière dont l'expression des gènes codant ces effecteurs est régulée. Comme une partie de ces gènes est localisée dans des régions riches en éléments répétés, le rôle du remodelage de la chromatine dans leur régulation a été récemment étudié, établissant notamment que la marque hétérochromatinienne H3K9me3 (triméthylation de la lysine 9 de l’histone 3), mise en place par la méthyltransférase KMT1, était impliquée dans le contrôle de l’expression d’effecteurs chez plusieurs champignons phytopathogènes. Cependant, cette régulation chromatinienne ne permettait pas, à elle seule, d’expliquer l’induction d’expression des effecteurs au moment de l’infection, suggérant qu'un second niveau de régulation, impliquant probablement un facteur de transcription spécifique, était nécessaire. Chez Leptosphaeria maculans, un champignon de la famille des Dothideomycetes causant la nécrose du collet du colza, les chercheurs ont identifié l'orthologue de Pf2, un facteur de transcription appartenant à la famille Zn2Cys6 spécifique aux champignons, et décrit comme essentiel à la pathogénie et à l'expression des gènes codant des effecteurs. Les chercheurs ont étudié son rôle conjointement avec KMT1, en inactivant et en surexprimant LmPf2 dans une souche sauvage et dans un mutant inactivé pour KMT1. Les analyses fonctionnelles et transcriptomiques des transformants correspondants ont mis en évidence un rôle essentiel de LmPf2 dans l'établissement de la pathogénie et un effet majeur sur l'induction de l'expression des effecteurs une fois la répression exercée par KMT1 levée. Ces résultats montrent, pour la première fois, l’implication d’un double contrôle dans l'expression des effecteurs fongiques. Contact : jessica.soyer@inrae.fr ou isabelle.fudal@inrae.fr
Via Life Sciences UPSaclay
L’Institute of Plant Sciences Paris-Saclay ou IPS2 a pour mission de comprendre les mécanismes génétiques et moléculaires qui contrôlent la croissance de la plante et leurs régulations par les signaux endogènes et exogènes d’origine biotique (symbiotiques et pathogènes) et abiotique, notamment en relation avec le changement climatique. L’analyse de ces mécanismes est effectuée de manière intégrée à l’échelle de la cellule, de l’organe jusqu’à la plante entière. L’IPS2 applique une approche multidisciplinaire en combinant la génomique/epigénomique, la biologie cellulaire, la bio-informatique, la biochimie, la génétique, et la physiologie, développe des outils de modélisation indispensables pour une biologie prédictive, et facilite la recherche translationnelle des espèces modèles aux espèces cultivées. L'IPS2 est la résultante d’une importante restructuration et unification en 2015 de 3 des 4 instituts impliqués dans le Laboratoire d’Excellence / Ecole Universitaire de Recherche Sciences des Plantes de Saclay (SPS). La création de l’'IPS2 a permis de mieux structurer les activités de recherche, de formation et d’innovation en accord avec les objectifs de SPS. L’institut favorise aussi l'implication de ces équipes dans des projets innovants avec des partenaires industriels et/ou des instituts techniques, et accueille différentes start-ups, afin qu'IPS2 contribue à l’agriculture de demain. L'IPS2 héberge quatre plateformes regroupant ainsi différentes installations et différents savoir-faire dédiées aux plantes : la plateforme EPITRANS avec des activités de biologie translationnelle (grandes collections de TILLING en tomate, melon, concombre...) et d’épigénomique (analyses épigénomiques telles que DAP-seq, ATAC-seq et autres) sur les plantes cultivées; la plateforme POPS (transcriptomique) ; la plateforme Interactome (interactomique, interactions protéines-protéines) et la plateforme Métabolime-Métabolome. IPS2 : cliquer ICI Ces plateformes prennent régulièrement RDV avec vous au travers de FOCUS PLATEFORME. Profitez de cette brève pour découvrir à nouveau un éclairage sur leurs expertises, leurs équipements et leurs offres de collaborations ou de prestations ! Contacts : i) IPS2 / EPITRANS ii) IPS2 / Plateforme de transcriptOmique (POPS) iii) IPS2 / Plateforme Métabolisme Métabolome iv) IPS2 / Plateforme Interactomique (SPOmics-Interactome)
Via Life Sciences UPSaclay
To fully understand gene regulation, it is necessary to have a thorough understanding of both the transcriptome and the enzymatic and RNA-binding activities that shape it. While many RNA-Seq-based tools have been developed to analyze the transcriptome, most of them only consider the abundance of sequencing reads along annotated patterns (such as genes). These annotations are typically incomplete, leading to errors in differential expression analyses. To address this question the OGE and GNET team from IPS2, with the support Phenoscope, the POPS platform and the LaMME, published in NAR Genomics and Bioinformatics DiffSegR, an R package that enables the discovery of transcriptome-wide expression differences between two biological conditions using RNA-Seq data. DiffSegR does not require prior annotations and uses a multiple changepoints detection algorithm to identify the boundaries of differentially expressed regions based on the per-base log2 fold change. In a few minutes of computation, DiffSegR could rightfully predict the role of chloroplast ribonuclease Mini-III in rRNA maturation and chloroplast ribonuclease PNPase in the 3′ or 5′ degradation of rRNA, mRNA, tRNA precursors, and spliced introns. We believe that DiffSegR will benefit biologists working on transcriptomics as it allows access to information from a layer of the transcriptome overlooked by classical differential expression analysis pipelines widely used today. DiffSegR is available at https://aliehrmann.github.io/DiffSegR/index.html. contact: guillem.rigaill@ips2.universite-paris-saclay.fr
Métabolites spécialisés des plantes et agriculture"
24/04/2024 À 14H30
ANIMATEUR(S) : Loïc LEPINIECMichel DRON
Les plantes produisent de nombreux métabolites dits « spécialisés » (MS), généralement regroupés en trois grandes catégories : les terpénoïdes, les alcaloïdes et les composés phénoliques. Certains de ces composés jouent des rôles physiologiques et écologiques majeurs tout au long du cycle de vie des plantes. Ils peuvent les protéger contre des maladies, des ravageurs et des stress abiotiques ou, au contraire, faciliter leurs interactions avec des organismes bénéfiques ou symbiotiques.
Compte tenu de ces fonctions, les métabolites spécialisés suscitent un intérêt croissant pour des applications agroécologiques allant de la protection à la nutrition des plantes, en particulier dans le contexte des changements climatiques et de développement d’une agriculture plus durable utilisant moins d’intrants de synthèse. De plus, certains de ces métabolites présentent des effets positifs sur la nutrition et la santé animales et humaines, et constituent des sources de médicaments, de colorants, d'arômes ou de parfums pour l'industrie alimentaire, cosmétique ou de la santé.
Malgré leur importance, ces composés ont été caractérisés chez un nombre limité d'espèces, et la biosynthèse, le transport ou la régulation, ainsi que les fonctions biologiques de la plupart d’entre eux restent mal connus, en particulier pour des raisons techniques (ex. quantités faibles, structures chimiques complexes). De plus, il est aujourd’hui établi que la domestication puis l’amélioration des plantes ont conduit de façon intentionnelle (ex. élimination d’impacts négatifs au niveau organoleptique ou de transformation des produits) ou non (ex. sélection pour des germinations homogènes), à une diminution drastique de la quantité ou de la variabilité de ces métabolites dans les plantes et leurs produits.
Les progrès récents des connaissances de ces métabolites et le développement des nouvelles techniques d’amélioration des plantes permettent d’envisager de réintroduire ou d’optimiser les quantités de certains de ces composés de façon raisonnée dans les plantes cultivées. Ainsi, il doit être possible de bénéficier de leurs impacts positifs en agriculture et sur la qualité des produits végétaux pour des usages alimentaires ou industriels.
Introduction Loïc LEPINIEC
Exposé(s)
Métabolites spécialisés et manipulation comportementale des insectes : vers de nouvelles stratégies de contrôle des ravageurs ?
Anne-Marie CORTESERO, IGEPP, Rennes Diversité, plasticité et rôle des Métabolites spécialisés chez les graines
Massimiliano CORSO, IJPB, Versailles Les trichomes glandulaires, des usines à Métabolites spécialisés
Adnane BOUALEM, IPS2, Saclay Conclusion
Michel DRON Voir les CV des intervenants
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SPS Scholarships for master students Share Forward Print Academic year 2024-2025 The Saclay Plant Sciences network (SPS, www.saclayplantsciences.fr) offers scholarships for the best and most motivated students enrolled in the teaching programs in its perimeter.The teaching programs in the SPS...
INRAE est partenaire de cet événement à portée internationale qui réunit pendant 2 jours, scientifiques, chercheurs, chefs d’entreprises, universitaires, responsables politiques, étudiants et représentants de la société civile autour de la connaissance scientifique au service du progrès et des grands enjeux environnementaux, économiques et sociétaux.
Plant cell wall researchers were asked their view on what the major unanswered questions are in their field. This article summarises the feedback that was received from them in five questions. In this issue you can find equivalent syntheses for researchers working on bacterial, unicellular parasite and fungal systems.
Specialized metabolite (SM) modifications and/or decorations, corresponding to the addition or removal of functional groups (e.g. hydroxyl, methyl, glycosyl or acyl group) to SM structures, contribute to the huge diversity of structures, activities and functions of seed and plant SMs. This review summarizes available knowledge (up to 2023) on SM modifications in Brassicaceae and their contribution to SM plasticity. We give a comprehensive overview on enzymes involved in the addition or removal of these functional groups. Brassicaceae, including model (Arabidopsis thaliana) and crop (Brassica napus, Camelina sativa) plant species, present a large diversity of plant and seed SMs, which makes them valuable models to study SM modifications. In this review, particular attention is given to the environmental plasticity of SM and relative modification and/or decoration enzymes. Furthermore, a spotlight is given to SMs and related modification enzymes in seeds of Brassicaceae species. Seeds constitute a large reservoir of beneficial SMs and are one of the most important dietary sources, providing more than half of the world's intake of dietary proteins, oil and starch. The seed tissue- and stage-specific expressions of A. thaliana genes involved in SM modification are presented and discussed in the context of available literature. Given the major role in plant phytochemistry, biology and ecology, SM modifications constitute a subject of study contributing to the research and development in agroecology, pharmaceutical, cosmetics and food industrial sectors.
Via Loïc Lepiniec
The primary objective of the 14th International Conference organized by the French Society of Plant Biology (SFBV) is to unite individuals with a keen interest in the biological characteristics of photosynthetic organisms, with a particular focus on plants. The conference will explore the practical applications of this knowledge in agriculture and bioenergy, addressing crucial issues such as global climate change and environmental preservation. At its core, the event aims to champion the comprehensive field of plant biology, encompassing both fundamental and applied aspects, while celebrating its diverse facets.
Throughout the conference, there will be a deliberate examination of plants within their environments and their intricate interactions with the surroundings. Recent advancements in: • Session introduction: Olivier Hamant « The 1972 Meadows report: A wake-up call for plant science » Round table animated by Olivier le Gall • Session 1 : Plant Imaging – Martine Pastuglia (IJPB, Versailles)
• Session 2 : Genome structure & expression – Frédy Barnèche (IBENS, Paris)
• Session 3 : Agricultural systems in the agroecological transition – To Be Announced
• Session 4 : Intra- and inter-cellular communications in plants – Fahrah Assaad (TUM, München)
• Session 5: Plant and pathogen interactions – Christine Faulkner (JIC, Norwich)
• Session 6 : Plant and beneficial microorganism interactions, microbiome – Sofie Goormachtig (VIB, Ghent)
• Session 7 : Plant development and nutrition – Bruno Guillotin (NYU, New York)
• Session 8 : Environmental stresses – Petra Marhava (UPSC, Umeå)
• Session 9 : Genomics, genetics and breeding – Alain Charcosset (GQE Le Moulon, Saclay)
• Session 10 : Plant and algae metabolism – Mark Stitt (MPI, Golm) Importantly, this gathering also seeks to initiate or uphold scientific collaborations, facilitate interactions among diverse stakeholders in the realm of plant biology research, and forge connections between public research institutions and private enterprises. Prioritizing the involvement of emerging scientists in such events is a key focus of the SFBV. In line with this commitment, scholarships will be extended to students for their participation in the 14th International Conference of the French Society of Plant Biology, with recognition through awards for outstanding oral presentations and posters. Opening subscription end of January 2024
Parution du livre international sur l'édition du génome des plantes 'A Roadmap for Plant Genome Editing' avec 34 chapitres en quatre parties (techniques, applications, réglementation, perception) chez Springer Nature ( en accès libre en pdf ou 52,74 euros pour format papier). Editors: Agnès Ricroch (editor-in-chief, Faculté Jean-Monnet, Laboratoire IDEST, UPSaclay, Sceaux), Dennis Eriksson, Dragana Miladinović, Jeremy Sweet, Katrijn Van Laere, Ewa Woźniak-Gientka. Genome Editing (GE) is a new genetic technique for improving plants so that they are more adapted to future challenges, such as increased demand for food production, climate change, use of less water, fertilizers and pesticides, and less land availability. GE involves targeted modification of genes within plants so that their expression is changed. It is a research and breeding method that directs and controls genetic mutations, and differs from transgenic genetic modification (GM) in that foreign genes are not present in the product. Using GE in plant breeding facilitates improved crop yields, enhancement of levels of beneficial nutrients, increased resistance to pathogens and pests, and higher tolerance to environmental stresses such as drought and heat. These tools can help increase the sustainability and resilience of the food systems and support the goals of the European Green Deal and the Farm to Fork Strategy. This book, written by 77 authors from 21 countries, gives an overview of the different methods of plant GE, such as Crispr-Cas and other site directed nucleases. Also, the application of GE to improve the yield, quality or resilience of different agricultural, horticultural and forestry crops is discussed. In addition, the book contains chapters describing the regulations of New Genomic Techniques (NGTs) in the European Union and many other countries and advocates appropriate science-based regulatory approaches for GE. Furthermore, societal and consumer attitudes are considered. At the book launch the chief editor Prof Agnès Ricroch says “This book will be of value to a wide audience including those wishing to develop a broader knowledge of Genome Editing as well as those wanting a deeper understanding of the science.” She also thanked the European Cooperation in Science and Technology (COST) programme for their support through the COST Action PlantEd (CA18111) and she acknowledged the contributions from numerous scientists in PlantEd and the Editorial Board. The COST Action PlantEd involved 620 scientists from organisations in 38 European and 13 non-European countries. The programme included consideration of recent advances in GE technology, novel and existing applications in crop plants, biosafety, socio-economic implications and communication issues. A more detailed description of the PlantEd COST action is available HERE.
Via Life Sciences UPSaclay
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Cette première version actualisée en anglais de l’ouvrage « Chimie verte et industries agroalimentaires – Vers une bioéconomie durable » présente un kaléidoscope de visions sur la bioéconomie. Outre l'accent mis sur les innovations, il fournit de nombreuses définitions de termes et de concepts. L'objectif de ce livre est de montrer la complémentarité et l'intégration des chaînes de valeur alimentaires et non alimentaires pour le développement d'une bioéconomie durable. Un défi actuel auquel font face l'industrie et l'économie est de répondre aux besoins d'une population mondiale croissante tout en préservant l'environnement. L'utilisation des ressources énergétiques fossiles pendant plusieurs décennies a entraîné une diminution des réserves de ces ressources, ainsi qu'un phénomène de réchauffement climatique dû à l'émission de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. De plus en plus de secteurs industriels, y compris l'industrie chimique, remplacent le carbone fossile par du carbone renouvelable. La bioéconomie consiste à utiliser des ressources biologiques renouvelables pour produire des aliments, des matériaux et de l'énergie. Une bioéconomie basée sur la chimie verte et les biotechnologies se développe dans le monde entier, comme levier pour réduire l'empreinte écologique des activités humaines. Le livre est articulé autour de six parties, chacune dédiée à une pierre angulaire de l'interface entre la chimie verte et l'industrie agroalimentaire. Table des matières Éditrice : Stéphanie Baumberger, contact, équipe "Biopolymères Lignocellulosiques : des assemblages pariétaux aux synthons pour la chimie verte" APSYNTH A propos de l'éditrice En relation avec une recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal.
Via Life Sciences UPSaclay
Highlights - The nuclear proteostasis network is spatially organized, safeguarding nuclear functions during adverse conditions.
- Nuclear membrane-less organelles (MLOs) are crucibles for nuclear protein quality control (PQC), concentrating both aberrant proteins and PQC effectors upon proteotoxic stress.
- The properties of the nucleolus provide multiple PQC functions and mitigate the toxicity of aberrant proteins.
- Transient storage into MLOs preserves the nuclear proteostasis network and allows efficient recovery of nuclear functions when the stress subsides.
- The nucleus contains a number of non-canonical chaperones reflecting the specificity of this compartment.
Les modifications de la chromatine, en particulier l'acétylation des histones, jouent un rôle important dans la régulation de l'expression des gènes en réponse aux changements environnementaux. L'acétylation des histones est une modification covalente par l'histone acétyltransférase (HAT), avec l'acétyl-CoA comme substrat. Outre les histones, un grand nombre de protéines impliquées dans de différentes voies cellulaires subissent également des modifications par acétylation. L'acétyl-CoA utilisé pour l'acétylation des protéines est principalement dérivé du métabolisme des sucres. Des études antérieures ont montré que le niveau de métabolisme énergétique cellulaire affecte les modifications de la chromatine et l'expression des gènes associés. Par exemple, lorsque les niveaux d’énergie des cellules sont élevés, le degré d’acétylation de la chromatine augmente, stimulant ainsi l’expression des gènes liés à la prolifération cellulaire et favorisant la division cellulaire. En revanche, dans des environnements de stress où les niveaux d'énergie cellulaire diminuent, l’homéostasie de l'acétylation des histones est maintenue, même avec des niveaux d’acétylation augmentés sur des gènes liés au stress. Actuellement, le mécanisme sous-jacent reste flou. GCN5 est une HAT principale dans le noyau des cellules végétales. Cette enzyme peut former le complexe dit « SAGA » avec des protéines adaptatrices telle qu’ADA2. ADA2 peut renforcer la capture de l'acétyl-CoA par la HAT GCN5 pour acétyler les histones dans la chromatine. Dans une étude publiée dans Nature Plants dirigée par le Professeur Dao-Xiu Zhou à l’IPS2 (CNRS/INRAE/UPSaclay/UEVE/UParis, Gif-sur-Yvette), et réalisée en collaboration avec la Huazhong Agriculture University (Chine), les auteurs ont trouvé que GCN5 peut aussi acétyler plusieurs résidus lysines de la protéine ADA2. L'acétylation d’ADA2 affecte sa stabilité et son accumulation. En fait, ADA2 acétylée est ciblée spécifiquement par une ubiquitine ligase E3, conduisant à sa dégradation. Ensuite, les auteurs ont découvert qu’ADA2 est acétylé lorsque le niveau cellulaire de l’acétyl-CoA est élevé, donc moins accumulé ; mais en condition de stress ou le niveau du cofacteur est bas en raison de la limitation du métabolisme énergétique, ADA2 est moins acétylée mais plus accumulée dans la cellule. Il a été constaté que quand le niveau d'acétyl-CoA est élevé, l'activité de GCN5 pour acétyler les histones ne dépend pas d’ADA2 ; mais quand le niveau d’acétyl-CoA est faible notamment en condition de stress, ADA2 est nécessaire pour maintenir l’activité de GCN5. Cela a été observé in vitro et in vivo dans des plantes sauvage et mutantes, cultivées dans de différentes conditions. Ces résultats indiquent que l'acétylation d’ADA2 qui détecte les variations de l'acétyl-CoA cellulaire est un mécanisme pour réguler l’activité de GCN5 afin de maintenir homéostasie de l’acétylation des histones chez les plantes dont les conditions de croissance sont changeantes. Contact : dao-xiu.zhou@université.Paris-saclay.fr
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Dans une revue publiée dans iScience des chercheurs de différentes unités d'INRAE, dont l’Institut Jean-Pierre Bourgin – IJPB (INRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles), font le point sur l'intérêt potentiel des technologies d'édition du génome pour la transition agroécologique. Pour relever les défis de la transition agroécologique dans un contexte de changement climatique, il est nécessaire d'utiliser diverses stratégies telles que les régulations biologiques, les génotypes animaux et végétaux adaptés, les systèmes de production diversifiés et les technologies numériques. Les semences et les plantes, par le biais de la sélection végétale, jouent un rôle crucial dans la conduite de ces changements. L'émergence de l'édition du génome présente une nouvelle opportunité dans les pratiques de sélection végétale. Cependant, comme toute révolution technologique impliquant des organismes vivants, il est essentiel d'évaluer ses contributions potentielles, ses limites, ses risques, ses implications socio-économiques et les controverses associées. Cet article vise à fournir une revue complète des connaissances scientifiques sur l'édition du génome pour la transition agroécologique, en s'appuyant sur des approches multidisciplinaires englobant les sciences biologiques, agronomiques, économiques et sociales. Contact : fabien.nogue@inrae.fr
Via Life Sciences UPSaclay
Plant Modeling: Opportunities and Challenges"
Early bird registration has been moved to March 29th!
The Jean-Pierre Bourgin Institute, a major laboratory for plant science research affiliated to both INRAE and AgroParisTech, is organising the second edition of its international symposium. Following on the first edition in 2018, this will take place from the 13th to 15th of May 2024 at the INRAE Centre in Versailles.
La plateforme de cytologie et imagerie (Institut Jean Pierre Bourgin, centre INRAE de Versailles-Grignon), est une plateforme couvrant différents aspects de la microscopie, de l’observation en fond clair à l’analyse poussée de la fluorescence en microscopie confocale dont l’activité est centrée autour des échantillons végétaux. La plateforme offre un ensemble de microscopes, d’appareils de préparation des échantillons nécessaire pour l’observation et de compétences nécessaires. Elle est également partie intégrante d’un ensemble plus vaste, l’Observatoire du Végétal, qui regroupe des infrastructures allant de la culture à l’observation et l’analyse des plantes (phénotypage multiniveaux), ensemble que vous découvrirez aussi en un clic via son FOCUS PLATEFORME : IJPB / Observatoire du Végétal : 6 plateformes au service du végétal, mais pas que !. Quoi de neuf sur la plateforme ? La plateforme de cytologie et imagerie accueille depuis fin 2023 un tout nouveau microscope permettant l’imagerie super résolution de type dSTORM en 3D et multi-couleur. Obtenu dans le cadre de l’ERC STORMtheWALL (Kalina Haas, IJPB-INRAE, Versailles), cet équipement permettra le suivi de structure 3D de molécules uniques et de dynamiques cellulaires. La microscopie de fluorescence reste incapable de résoudre deux points distants de moins de 250 à 300 nm alors que la technologie STORM, basée sur la réitération de plusieurs étapes de photoactivation/photoblanchiment permet une résolution spatiale de 15 nm. Cette approche est utilisée pour étudier la nanostructure de la paroi végétale ainsi que les autres structures subcelullaires. Mais en fait l’équipement est bien plus complexe ! Il possède deux modules différents : le sFLIM et la photostimulation qui permettent de contrôler et d’observer simultanément des processus biochimiques et moléculaires dynamiques dans des plantes vivantes en utilisant en parallèle un activateur photoactivable (optogénétique) et plusieurs biocapteurs FRET. Couplé à des détecteurs très sensibles, le système permet l’imagerie spectrale “temps de vie” (sFLIM), en utilisant une technique de comptage de photons dans une gamme spectrale allant de 430 à 650 nm (16 canaux), même en faible luminosité. Cet équipement permet de dépasser les limites spatiales et temporelles habituelles et ouvre une nouvelle dimension pour la compréhension de mécanismes cellulaires à l'échelle nanométrique. Il fournira des données inédites pour la mise en place de modèles de processus biologiques. Ces modèles sont des briques essentielles des modèles multi-échelles prédisant la croissance et le rendement des cultures dans des environnements changeants. Contact : Bertrand DUBREUCQ (bertrand.dubreucq@inrae.fr) Plug In Labs Université Paris-Saclay : cliquer ICI Aussi, le 15 février 2021 et le 6 décembre 2021, la plateforme de Cytologie et Imagerie publiait ses premiers Scoop-it® / FOCUS PLATEFORME ! Les relire à nouveau ? La microdissection assistée par laser, un apport « tranchant » dans l’analyse à très petite échelle des transcriptomes végétaux ; Vers de nouveaux fronts de science avec un microscope à super résolution à technologie STED dès 2022 ! La plateforme de Cytologie et Imagerie est une plateforme adossée à une très grosse unité (Institut Jean Pierre Bourgin, 350 personnes) et intégrée dans un ensemble plus vaste allant de la culture des plantes à l’observation finale ou l’analyse métabolique (Observatoire du Végétal). La plateforme a été pionnière dans le développement de nouvelles techniques d’étude du végétal notamment dans l’étude du matériel vivant (caractérisation du développement du méristème vivant, interaction entre protéines par la technique d’anisotropie de fluorescence chez les végétaux). La plateforme compte 8 permanents INRAE (5 ETP) et regroupe les activités et les équipements d'imagerie cellulaire nécessaires à l’étude des plantes : micro et macroscopie, microscopie confocale, vidéomicroscopie, cytométrie, microscopie électronique à balayage, microdissection laser, ainsi que toutes les ressources pour le traitement, l’inclusion et la coupe des échantillons (coupe semi fines, fines, ultrafines, cryosections). Elle est hébergée dans un bâtiment complètement rénové de 1000 m2 accueillant la trentaine de pièces optiques et les données produites par la plateforme sont hébergées sur un serveur institutionnel dont le contenu est sécurisé et sauvegardé. La plateforme est ouverte à toutes les demandes de l’unité et hors unité, institutionnelles ou du secteur privé. La structure est labellisée IBISA.
Via Life Sciences UPSaclay
Carbon (C) and nitrogen (N) metabolisms are tightly integrated to allow proper plant growth and development. Photosynthesis is dependent on N invested in chlorophylls, enzymes, and structural components of the photo- synthetic machinery, while N uptake and assimilation rely on ATP, reducing equivalents, and C-skeletons pro- vided by photosynthesis. The direct connection between N availability and photosynthetic efficiency allows the synthesis of precursors for all metabolites and building blocks in plants. Thus, the capacity to sense and respond to sudden changes in C and N availability is crucial for plant survival and is mediated by complex yet efficient signaling pathways such as TARGET OF RAPAMYCIN (TOR) and SUCROSE-NON-FERMENTING-1- RELATED PROTEIN KINASE 1 (SnRK1). In this review, we present recent advances in mechanisms involved in sensing C and N status as well as identifying current gaps in our understanding. We finally attempt to provide new perspectives and hypotheses on the interconnection of diverse signaling pathways that will allow us to understand the integration and orchestration of the major players governing the regulation of the CN balance.
How defects in the Arabidopsis secretory pathway lead to autoimmunity (IPS2, SPS)
Figure legend: Representative pictures of 35-day-old plants showing the involvement of salicylic acid signalling in the snap33 mutant phenotype.
For a more sustainable and resilient food system, MEPs support a simpler process for NGT plants equivalent to conventional plants, while others must follow stricter rules.
Via Loïc Lepiniec
La Plateforme de Cytologie/Imagerie de l’Observatoire du Végétal de l’Institut Jean-Pierre Bourgin – IJPB (NRAE/AgroParisTech/UPSaclay, Versailles) vient de faire l’acquisition d’un microscope à super-résolution STORM. Ce microscope ouvre une nouvelle dimension pour la compréhension des mécanismes cellulaires et fournira des données inédites, essentielles à la mise en place de modèles multi-échelles visant à prédire la croissance et le rendement des cultures dans des environnements changeants. Plus d’informations
Via Life Sciences UPSaclay
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