Étude de l'évolution et de la diversification fonctionnelle des PEBPs chez les végétaux

Abstract

Chez Arabidopsis thaliana, de petites protéines, appartenant à une famille représentée dans l’ensemble du monde vivant et nommée PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE BINDING PROTEINs (PEBPs), ont été identifiées comme régulateurs centraux de la transition florale. Ces protéines connues sous le nom de FLOWERING LOCUS T (FT) et TERMINAL FLO- WER 1 (TFL1), ainsi que leurs orthologues dans l’ensemble des plantes à fleurs, sont respecti- vement impliquées dans l’induction et l’inhibition de la floraison. Cependant, les études menées sur des espèces variées révèlent aussi une grande diversification fonctionnelle des PEBPs qui contrôlent, par exemple, la tubérisation de la pomme de terre, la croissance indéterminée de la tomate, la juvénilité de certains arbres ou encore le repos hivernal des bourgeons. La compréhension de cette diversification fonctionnelle est limitée. Dès lors, dans le cadre de ce mémoire, des techniques phylogénétiques ont été employées pour comprendre la diversification fonctionnelle des PEBPs des plantes à fleurs. Pour ce faire, nous avons d’abord sélectionné 43 génomes de qualité, répartis équitablement d’un point de vue taxonomique. Ces génomes ont servi à l’élaboration d’un arbre phylogénétique des PEBPs. La diversité des PEBPs au sein des plantes à fleurs s’explique par deux événements de duplication. L’arbre phylogénétique des PEBPs que nous avons obtenu nous permet de confirmer l’hypothèse de Liu et al. (2016) selon laquelle l’événement de duplication le plus récent s’est déroulé chez l’ancêtre commun des plantes à graines. Cependant, des analyses supplémentaires sont requises pour affirmer que la duplication ancestrale a eu lieu lors de la séparation de l’ancêtre commun des plantes à graines avec le reste des plantes terrestres. Un arbre phylogénomique généré par jackknife et PhyloBayes a été utilisé pour identifier, via l’utilisation de BayesTraits, les taxons concernés par des événements de gain ou de perte de caractères phénotypiques potentiellement régulés par les gènes orthologues de TFL1. Les plantes à fleurs ont subi une diversification évolu- tive explosive, rendant l’obtention d’un arbre phylogénétique complexe. Or, une topologie fixée est nécessaire pour estimer les événements de gain et de perte d’un caractère et inférer l’état des caractères ancestraux. Des améliorations, telles que l’élimination des séquences peu congruentes et l’augmentation du nombre de gènes étudiés, nous permettront de consolider l’arbre des espèces et de mieux comprendre l’évolution des plantes à fleurs.