Le silencing des gènes fait référence à divers mécanismes de répression, qui sont épigénétiques par nature et n'impliquent pas de changements dans la séquence de la molécule d'ADN. Chez les plantes et les animaux, le silencing est étroitement associé à plusieurs modifications épigénétiques de la chromatine, notamment la méthylation des cytosines de l'ADN et certaines modifications post-traductionnelles des histones. Le silencing ne cible pas uniquement l'ADN exogène entrant dans le génome (eg. transgènes), mais également des séquences génomiques endogènes, telles que de nombreux gènes codant des protéines et la plupart des transposons. Ainsi, les mécanismes de silencing jouent un rôle crucial dans le contrôle de l'expression des gènes et la stabilité du génome. Nous combinons des approches génétiques et génomiques pour comprendre les bases moléculaires du silencing en utilisant principalement la plante Arabidopsis comme organisme modèle.
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Recherche
Dans les noyaux des cellules des organismes eucaryotes, les génomes sont présents sous la forme moléculaire de chromatine constituée par l’association des molécules d’ADN et de différentes protéines, dont les histones. La structure de la chromatine, i.e. sa composition chimique et son état physique de compaction, joue un rôle essentiel dans le contrôle de l’expression des gènes. La structure chromatinienne est largement dépendante, non seulement du type de protéines qui la constitue (e.g. différents variants histones), mais également de la présence de modifications chimiques, appelées « marques épigénétiques », qui surviennent sur l’ADN et les histones.
Utilisant principalement la plante Arabidopsis thaliana comme organisme modèle, nous mettons en œuvre des approches de génétique et de génomique afin de caractériser les bases moléculaires des mécanismes épigénétiques. Nos projets actuels visent à disséquer les voies contrôlant les profils génomiques de différentes marques épigénétiques et leur interconnexion, ainsi qu’à caractériser les voies moléculaires assurant le silencing des éléments transposables et de certains gènes. Nous nous intéressons également particulièrement aux mécanismes de silencing indépendant de la méthylation ADN.
Anciens membres
PhD Students
Amy Hesketh (2017-2021)
Pierre Bourguet (2014-2018)
Maxime Auzon-Cape (2013-2017)
Mélanie Rigal (2010-2014)
Postdoctoral fellows
Sébastien Lageix (2014-2015)
Romain Pogorelcnik (2013-2015)
Angeles Gomez Zambrano (2013-2015)
Leticia Lopez Gonzalez (2012-2014)
Stève de Bossoreille de Ribou (2012-2014)
Anthony Devert (2012-2013)
Yoko Ikeda (2011-2013)
Zoltan Kevei (2010-2013)
Membres
Publications
Plant Mobile Domain protein-DNA motif modules counteract Polycomb silencing to stabilize gene expression
Publié le 28 Sep 2024 dans BioRxiv
Pelissier T , Jarry L, Olivier M , Dajoux G , Pouch-Pelissier MN , Courtois C , Descombin J, Picault N, Moissiard G, Mathieu O
Genetic-epigenetic interplay in the determination of plant 3D genome organization.
Publié le 23 Sep 2024 dans Nucleic acids research , vol. 52 - pp 10220-10234
He X, Dias Lopes C, Pereyra-Bistrain LI, Huang Y, An J, Chaouche RB, Zalzalé H, Wang Q, Ma X, Antunez-Sanchez J, Bergounioux C, Piquerez S, Fragkostefanakis S, Zhang Y, Zheng S, Crespi M, Mahfouz MM, Mathieu O , Ariel F, Gutierrez-Marcos J, Li X, Bouché N, Raynaud C, Latrasse D, Benhamed M
An atlas of the tomato epigenome reveals that KRYPTONITE shapes TAD-like boundaries through the control of H3K9ac distribution.
Publié le 09 Juil 2024 dans Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America , vol. 121 - pp e2400737121
An J, Brik Chaouche R, Pereyra-Bistraín LI, Zalzalé H, Wang Q, Huang Y, He X, Dias Lopes C, Antunez-Sanchez J, Bergounioux C, Boulogne C, Dupas C, Gillet C, Pérez-Pérez JM, Mathieu O , Bouché N, Fragkostefanakis S, Zhang Y, Zheng S, Crespi M, Mahfouz MM, Ariel F, Gutierrez-Marcos J, Raynaud C, Latrasse D, Benhamed M
RTEL1 is required for silencing and epigenome stability.
Publié le 08 Sep 2023 dans Nucleic acids research , vol. 51 - pp 8463-8479
Olivier M , Hesketh A , Pouch-Pélissier MN , Pélissier T , Huang Y, Latrasse D, Benhamed M, Mathieu O
Reaching the inaccessible DNA.
Publié le 30 Juin 2022 dans Nature reviews. Molecular cell biology , vol. 23 - pp 388
Crosstalk between H2A variant-specific modifications impacts vital cell functions.
Publié le 30 Juin 2021 dans PLoS genetics , vol. 17 - pp e1009601
Schmücker A, Lei B, Lorković ZJ, Capella M, Braun S, Bourguet P , Mathieu O , Mechtler K, Berger F
The histone variant H2A.W and linker histone H1 co-regulate heterochromatin accessibility and DNA methylation.
Publié le 11 Mai 2021 dans Nature communications , vol. 12 - pp 2683
Bourguet P , Picard CL, Yelagandula R, Pélissier T , Lorković ZJ, Feng S, Pouch-Pélissier MN , Schmücker A, Jacobsen SE, Berger F, Mathieu O
DNA polymerase epsilon is required for heterochromatin maintenance in Arabidopsis.
Publié le 25 Nov 2020 dans Genome biology , vol. 21 - pp 283
Bourguet P , López-González L, Gómez-Zambrano Á, Pélissier T , Hesketh A , Potok ME, Pouch-Pélissier MN , Perez M, Da Ines O , Latrasse D, White CI , Jacobsen SE, Benhamed M, Mathieu O
PP7L is essential for MAIL1-mediated transposable element silencing and primary root growth.
Publié le 30 Mai 2020 dans The Plant journal : for cell and molecular biology , vol. 102 - pp 703-717
de Luxán-Hernández C, Lohmann J, Hellmeyer W, Seanpong S, Wöltje K, Magyar Z, Pettkó-Szandtner A, Pélissier T , De Jaeger G, Hoth S, Mathieu O , Weingartner M
A role for MED14 and UVH6 in heterochromatin transcription upon destabilization of silencing.
Publié le 30 Déc 2018 dans Life science alliance , vol. 1 - pp e201800197
Bourguet P , de Bossoreille S, López-González L, Pouch-Pélissier MN , Gómez-Zambrano Á, Devert A , Pélissier T , Pogorelcnik R , Vaillant I , Mathieu O
Loss of CG Methylation in Marchantia polymorpha Causes Disorganization of Cell Division and Reveals Unique DNA Methylation Regulatory Mechanisms of Non-CG Methylation.
Publié le 01 Déc 2018 dans Plant & cell physiology , vol. 59 - pp 2421-2431
Ikeda Y, Nishihama R, Yamaoka S, Arteaga-Vazquez MA, Aguilar-Cruz A, Grimanelli D, Pogorelcnik R, Martienssen RA, Yamato KT, Kohchi T, Hirayama T, Mathieu O
Arabidopsis proteins with a transposon-related domain act in gene silencing.
Publié le 03 Mai 2017 dans Nature communications , vol. 8 - pp 15122
Ikeda Y, Pélissier T , Bourguet P , Becker C, Pouch-Pélissier MN , Pogorelcnik R , Weingartner M, Weigel D, Deragon JM, Mathieu O
Evolutionary history of double-stranded RNA binding proteins in plants: identification of new cofactors involved in easiRNA biogenesis.
Publié le 30 Mai 2016 dans Plant molecular biology , vol. 91 - pp 131-47
Clavel M, Pélissier T , Montavon T, Tschopp MA, Pouch-Pélissier MN , Descombin J, Jean V, Dunoyer P, Bousquet-Antonelli C, Deragon JM
Epigenome confrontation triggers immediate reprogramming of DNA methylation and transposon silencing in Arabidopsis thaliana F1 epihybrids.
Publié le 05 Avr 2016 dans Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America , vol. 113 - pp E2083-92
Rigal M , Becker C, Pélissier T , Pogorelcnik R , Devos J, Ikeda Y, Weigel D, Mathieu O
Parallel action of AtDRB2 and RdDM in the control of transposable element expression.
Publié le 03 Mar 2015 dans BMC plant biology , vol. 15 - pp 70
Clavel M, Pélissier T , Descombin J, Jean V, Picart C, Charbonel C, Saez-Vásquez J, Bousquet-Antonelli C, Deragon JM
Interplay between chromatin and RNA processing.
Publié le 30 Avr 2014 dans Current opinion in plant biology , vol. 18 - pp 60-5
Mathieu O , Bouché N
DNA methylation in an intron of the IBM1 histone demethylase gene stabilizes chromatin modification patterns.
Publié le 29 Juin 2012 dans The EMBO journal , vol. 31 - pp 2981-93
Rigal M , Kevei Z , Pélissier T , Mathieu O
Double-stranded RNA binding proteins DRB2 and DRB4 have an antagonistic impact on polymerase IV-dependent siRNA levels in Arabidopsis.
Publié le 30 Août 2011 dans RNA (New York, N.Y.) , vol. 17 - pp 1502-10
Pélissier T , Clavel M, Chaparro C, Pouch-Pélissier MN , Vaucheret H, Deragon JM
A « mille-feuille » of silencing: epigenetic control of transposable elements.
Publié le 12 Août 2011 dans Biochimica et biophysica acta , vol. 1809 - pp 452-8
Rigal M, Mathieu O
Stress-induced activation of heterochromatic transcription.
Publié le 28 Oct 2010 dans PLoS genetics , vol. 6 - pp e1001175
Tittel-Elmer M, Bucher E, Broger L, Mathieu O , Paszkowski J, Vaillant I
Bursts of retrotransposition reproduced in Arabidopsis.
Publié le 17 Sep 2009 dans Nature , vol. 461 - pp 423-6
Tsukahara S, Kobayashi A, Kawabe A, Mathieu O , Miura A, Kakutani T
Selective epigenetic control of retrotransposition in Arabidopsis.
Publié le 17 Sep 2009 dans Nature , vol. 461 - pp 427-30
Mirouze M, Reinders J, Bucher E, Nishimura T, Schneeberger K, Ossowski S, Cao J, Weigel D, Paszkowski J, Mathieu O
Arabidopsis eIF2alpha kinase GCN2 is essential for growth in stress conditions and is activated by wounding.
Publié le 24 Déc 2008 dans BMC plant biology , vol. 8 - pp 134
Lageix S , Lanet E, Pouch-Pélissier MN , Espagnol MC , Robaglia C, Deragon JM, Pélissier T
Divergent evolution of CHD3 proteins resulted in MOM1 refining epigenetic control in vascular plants.
Publié le 22 Août 2008 dans PLoS genetics , vol. 4 - pp e1000165
Caikovski M, Yokthongwattana C, Habu Y, Nishimura T, Mathieu O , Paszkowski J
SINE RNA induces severe developmental defects in Arabidopsis thaliana and interacts with HYL1 (DRB1), a key member of the DCL1 complex.
Publié le 13 Juin 2008 dans PLoS genetics , vol. 4 - pp e1000096
Pouch-Pélissier MN , Pélissier T , Elmayan T, Vaucheret H, Boko D, Jantsch MF, Deragon JM