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Outils et concepts pour l'annotation de familles de gènes complexes : le cas des récepteurs à LRR chez le riz

Gottin C.. 2021. Montpellier : Montpellier SupAgro, 190 p.. Thèse de doctorat -- Génétique et génomique.

Les maladies des plantes causées par des agents pathogènes constituent une menace pour la sécurité alimentaire mondiale. Les gènes impliqués dans les mécanismes de résistance aux pathogènes sont des éléments clés permettant un contrôle efficace des maladies tout en limitant l'utilisation d'intrants chimiques. Les réactions immunitaires chez les plantes peuvent être initiées par des récepteurs portant un domaine répété riche en leucine (Leucine-rich repeats, LRR). Les gènes codant pour ces récepteurs appartiennent à différentes familles, dont les trois principales sont les LRR-Receptor-Like Kinase (LRR-RLK), les LRR-Receptor-Like Protein (LRR-RLP) et les Nucleotide binding site LRR Receptor (NLR). Etudier ces gènes et leur évolution est essentiel non seulement pour comprendre comment les résistances émergent, disparaissent ou se maintiennent chez les plantes, mais aussi pour mettre en place de nouvelles stratégies de sélection variétale. Malgré l'abondance des données génomiques, l'étude de ces récepteurs à LRR reste difficile car ces familles de gènes sont complexes. Premièrement, une grande partie des gènes de ces familles se dupliquent fréquemment et sont donc présents en de multiples copies dans les génomes. Ces copies accumulent des mutations dont certaines peuvent être non-sens, i.e. impacter la structure et/ou la fonction initiale du gène. Deuxièmement, les protéines de ces trois familles partagent un domaine composé de motifs LRR répétés jusqu'à plus de 30 fois, essentiel pour la spécificité du récepteur. Dans ce contexte particulier, les annotations structurales des gènes et celles des motifs LRR dans les séquences protéiques obtenues par les outils génériques contiennent beaucoup d'erreurs. Au cours de cette thèse, je me suis intéressée tout d'abord à la détection et l'annotation des motifs LRR dans les protéomes de plantes en développant un outil dédié, LRRprofiler. En se basant sur un ensemble de profils HMM : LRRprofiler fournit une annotation complète,

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