fonctions de L’ADN polymérase ε
- American Society of Plant Biologists
les eucaryotes contiennent de multiples ADN polymérases qui assurent la réplication précise et efficace du génome ainsi que la protection et la réparation contre les agents endogènes et environnementaux endommageant L’ADN. Chez la plupart des eucaryotes, les principales enzymes réplicatives sont les ADN polymérases α, δ Et ε (examinées dans Garcia-Diaz et Bebenek, 2007). Chez la levure, L’ADN polymérase α (ADN Pol α) initie la synthèse sur le brin en retard., La majeure partie de l’élongation de la chaîne passe par les activités de L’ADN Pol δ Et ε, qui semblent fonctionner principalement sur les brins de retard et de tête, respectivement (Pursell et al., 2007). Certaines fonctions des ADN polymérases sont probablement conservées chez les eucaryotes, mais les fonctions des enzymes végétales n’ont pas été bien caractérisées.
L’ADN polymérase ε (Pol ε) de la levure se compose d’une seule sous-unité catalytique et de trois sous-unités régulatrices, et cette structure semble être conservée chez d’autres organismes., Il existe deux gènes codant pour la sous-unité catalytique Pol ε chez Arabidopsis, Pol2a et Pol2b, et des gènes uniques codant pour chacune des sous-unités régulatrices. La sous-unité catalytique Pol2A et la sous-unité régulatrice DPB2 chez Arabidopsis sont connues pour être essentielles à l’embryogenèse précoce (Ronceret et al., 2005). Pol2a semble coder la principale sous-unité catalytique active au cours de l’embryogenèse et dans les méristèmes, alors que Pol2b est exprimé principalement dans des conditions de stress et que les mutations nulles ne produisent aucun phénotype notable., Les mutants Arabidopsis avec perte partielle de la fonction de Pol2a (allèles faibles homozygotes) ont des cycles cellulaires plus longs, des cellules plus grandes et un développement retardé des embryons, soulignant le rôle critique de cette sous-unité dans la progression et la structure appropriées du cycle cellulaire dans l’embryon (Jenik et al., 2005).
Maintenant, le Yin et coll. (pages 386-402) ont identifié une mutation non létale de Pol2a chez Arabidopsis qui provoque un phénotype ABA trop sensible, suggérant un lien entre L’activité Pol ε et la signalisation ABA., De plus, le mutant a montré une augmentation spectaculaire de 60 fois la fréquence de la recombinaison homologue somatique (HR; voir figure), une sensibilité accrue aux agents dommageables à l’ADN, l’activation de locus silencieux et une floraison précoce, indiquant un rôle potentiel pour Pol ε Dans HR et le maintien des États épigénétiques.
L’allèle mutant abo4-1 D’Arabidopsis Pol2a augmente la fréquence de HR. Les plantules ont été transformées avec un marqueur de HR (1415) qui produit des taches visibles sur les feuilles. (Adapté de la Figure 4 de Yin et al. .,)
Les auteurs montrent que le nouvel allèle de Pol2a, appelé abo4-1, libère le silençage génétique transcriptionnel aux locus testés sans affecter la méthylation de l’ADN. Ils montrent en outre qu’un phénotype de floraison précoce est associé à une expression réduite de FLC et à une expression accrue de FT en même temps que des modifications altérées de l’histone H3 à ces locus. Les résultats suggèrent un rôle pour Pol ε dans les effets dépendants de L’ABA sur la stabilité du génome, les États épigénétiques de la chromatine et l’expression génique médiée par la chromatine chez les plantes.,
le lien avec les RH est intrigant, bien que d’autres études soient nécessaires pour montrer si Pol2a joue un rôle direct ou indirect. Il a été démontré que les mutations dans Pol2a conduisent à l’allongement de la phase S de la réplication de l’ADN (Jenik et al., 2005; Yin et coll., 2009), et Yin et coll. suggèrent que cela conduit à une augmentation de la formation de ruptures à double brin, à l’activation des points de contrôle du cycle cellulaire et à l’induction de HR. ce travail étend considérablement nos connaissances sur L’activité de L’ADN Pol ε chez les plantes et suggère de nouvelles pistes intéressantes pour la recherche future.
Notes de bas de page
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www.plantcell.,org/cgi/doi/10.1105 / PTC.109.210212