Identification et caractérisation de la famille de protéines à domaine LIM chez le peuplier

French. Les gènes LIM de plantes sont exprimés dans tous les tissus ou spécifiquement dans le pollen. Les protéines à domaine LIM de plantes auraient une double fonction cellulaire agissant comme facteur de transcription activant la synthèse de la lignine ou comme protéine liant et empaquetant les filaments d’actines. Ce travail de thèse présente la première étude de la famille de protéines à domaine LIM chez le peuplier. Six paires de gènes LIM ont été identifiées dans le génome séquencé de Populus trichocarpa, et la comparaison avec les modèles de gènes LIM d’Arabidopsis et de riz révèle une structure génomique très conservée. L’analyse de 155 unigènes LIM additionnels chez les plantes a permis de définir quatre groupes phylogénétiques distincts divisés en plusieurs sous-groupes monophylétiques différant par des spécificités d’expression tissulaires et/ou par des spécificités taxonomiques. L’analyse de l’expression de ces gènes par RT-PCR semi quantitative dans différents tissus et organes de peuplier montre que certains gènes sont préférentiellement exprimés dans les tissus vasculaires, alors que d’autres sont fortement exprimés dans le pollen ou dans les fibres de coton. La protéine PtaGLIM1a qui définit un nouveau sous-groupe FLIM1, est fortement exprimée dans le bois de tension. De plus, cette protéine subirait des modifications posttraductionnelles particulières dans le bois. Enfin, ces résultats suggèrent un rôle des protéines LIM de plantes dans certains aspects de l’expansion cellulaire.

English. Plant LIM genes are expressed either in the whole plant or specifically in pollen. Plant LIM domain proteins may have a dual function as transcription factor activating lignin biosynthesis and/or as an actin binding and bundling protein. This PhD thesis work presents the first study on the LIM domain protein family in poplar. Six pairs of LIM genes have been identified in the sequenced Populus trichocarpa genome, and comparison with the gene models from Arabidopsis and rice show a highly conserved genomic structure. The analysis of 155 additional LIM unigenes from plants allows us to define four distinct phylogenetic groups divided into several monophyletic subgroups that differ by their tissue expression specificities and/or their taxonomic specificities. The semi quantitative RT-PCR expression analysis of these genes in different poplar tissues reveals that several genes are preferentially expressed in vascular tissues whereas others are highly expressed in pollen or in cotton fibers. The PtaGLIM1a protein that defines a new FLIM1 subgroup is highly expressed in tension wood. Moreover, this protein could undergo specific post-translational modifications in wood. Finally, these results suggest that plant LIM domain proteins may control some aspects of cell expansion.