Identification des rétrotransposons de la vigne et polymorphisme d’insertion

Contexte/enjeux/problématique
Les éléments transposables sont des entités génétiques répétées présentes dans tous les génomes. Mobiles, ces éléments sont reconnus être une source de variabilité génétique et d’évolution des génomes végétaux. Les éléments transposables constituent 41,4% de la séquence du génome de la vigne Jaillon et al. (2007). Par leur nombre et leur taille, les rétrotransposons représentent la fraction la plus importante des éléments transposables de vigne. Préalablement une seule famille de rétrotransposons (Tvv1) et les copies uniques Gret1 et Vine-1 avaient été identifiées chez la vigne.

Résultats
En combinant une technique d’amplification de la région RNaseH-LTR des rétrotransposons à une analyse bioinformatique des séquences obtenues, nous avons identifié 10 nouvelles familles de rétrotransposons du génome de la vigne, différentes des éléments préalablement caractérisés dans les génomes de plantes. En incluant les éléments appartenant aux familles Gret1, Tvv1 et Vine-1, 1709 copies représentant 1,24% du génome ont été identifiées, le nombre de copies par famille variant de 91 à 212. Plusieurs copies codant pour des domaines gag-pol potentiellement fonctionnels ont été identifiées pour trois familles, indiquant que ces familles pourraient être encore actives et autonomes. Une étude du polymorphisme d’insertion chez 10 variétés et espèces du genre Vitis a montré un important polymorphisme d’insertion de ces éléments. De plus, une datation basée sur la divergence de séquence des LTRs a permis d’établir que 71% des copies identifiées ont été insérées dans le génome il y moins de 2 millions d’années.

Perspectives/impact à terme
Afin de confirmer la mobilité potentielle d’éléments appartenant à ces familles de rétrotransposons, une étude de leur expression va être poursuivie. Elle a pour objectif d’établir qu’elles sont les familles voire les copies exprimées et en réponse à quel type de stress (biotique et abiotique). Compte tenu de l’activité potentiellement mutationnelle de ces éléments, nous chercherons à mettre en évidence du polymorphisme d’insertion entre clones afin de déterminer si ce type d’éléments peut participer à la variabilité intra-variétale chez la vigne. Un tel polymorphisme d’insertion pourrait conduire à la création de marqueurs moléculaires permettant l’identification des clones, ce qui n’est possible que pour un très petit nombre de clones avec les marqueurs dont nous disposons actuellement.

Partenaires
Une partie de ce travail a été réalisée en partenariat avec Keith Garrison, un étudiant en thèse de Carole Meredith.
Department of Viticulture and Enology, University of California, Davis, CA 95616, USA.

Bibliographie
Moisy, C., Garrison, K., Meredith, C.P., Pelsy, F. (2008) Characterization of ten novel Ty1 copia-like retrotransposon families of the grapevine genome. BMC Genomics 9: 469.
Article

Contact
Frédérique Pelsy