Impact de la structure du génome sur l'organisation, la régulation et la fonction des gènes sur le chromosome 3B du blé hexaploïde (Triticum aestivum L.)

Du fait de sa taille (17 Gb), de sa nature allohexaploide et de son fort taux de sequences repetees (>80%), le genome du ble tendre a toujours ete considere comme trop complexe pour des analyses moleculaires efficaces. En consequence, la connaissance de la structure de son genome reste limitee. Utilisant une approche chromosome-specifique, la carte physique du chromosome 3B du ble a recemment ete etablie et a permis le developpement de ressources genomiques uniques. Pendant ma these, la mise en oeuvre d‟approches transcriptomiques utilisant ces ressources m‟a permis d‟analyser les relations entre la structure du genome, l‟evolution, la fonction et la regulation des genes le long du chromosome 3B de ble. Tout d‟abord, des filtres portant les BAC du « Minimal Tiling Path » (MTP) du chromosome 3B ont ete hybrides avec 15 echantillons d‟ARNm pour identifier les BAC portant des genes. Ensuite, des puces Agilent 15K d‟expression d‟orge ont ete hybridees avec les pools tridimensionnels (3D) du MTP du chromosome 3B pour localiser les genes plus precisement sur la carte physique. Afin de construire la premiere carte transcriptionnelle d‟un chromosome de ble, ces memes pools 3D ainsi que les 15 echantillons d‟ARNm ont ete hybrides sur des puces NimbleGen 40K d‟expression de ble. Les resultats obtenus a partir de ces experiences ont permis de tirer des conclusions quant a l‟organisation de l‟espace genique sur le chromosome 3B. Ainsi les genes sont repartis tout le long du chromosome 3B selon un gradient de densite de genes du centromere vers les telomeres avec une plus forte proportion de genes regroupes en ilots au niveau des telomeres. Une analyse evolutive a montre que les ilots seraient essentiellement constitues de genes ayant subi des rearrangements dans le genome du ble. De plus, la carte transcriptionnelle a egalement mis en evidence qu'une part significative des genes organises en ilot presentent des profils d‟expression similaires et / ou ont la meme fonction et / ou interviennent dans le meme processus biologique. De plus, a l‟echelle du chromosome 3B entier, des mecanismes de regulation a longue distance entre ilots de genes ont ete suspectes. En conclusion, cette etude a permis pour la premiere fois de mettre en evidence des relations entre la structure du genome, l‟evolution, la fonction et la regulation des genes a l‟echelle d‟un chromosome de ble. Le sequencage et l‟annotation du chromosome 3B ainsi que l'utilisation de technologies telles que le RNAseq permettront d‟analyser ces relations de facon encore plus precise et exhaustive.