Mots-Clés

RNAseq Meta-Analyse atlas transcriptomique Expression génique

Description

Contexte scientifique - Dans le contexte actuel de changement climatique, notre projet s’applique à identifier les acteurs moléculaires de la productivité d’une plante légumineuse, le pois (Pisum sativum) fortement impacté par les événements de stress hydrique.

OBJ1 - Construction d’un atlas de métadonnées transcriptomiques - Le premier objectif consiste en la construction d’un atlas d’expression de référence en assemblant l’ensemble des données disponibles pour ce modèle biologique. Pour ce faire, nous entreprendrons une approche de méta-analyse des transcriptomes générés par plusieurs laboratoires. Cette méta-analyse permettra de construire une cartographie multi-expérimentale unique des 45.000 gènes du pois.

OBJ2 - Réseau de régulation génique du chargement nutritionnel des graines - Notre objectif ici est de modéliser la régulation transcriptionnelle des réseaux de nutrition des graines. Nous sélectionnerons au sein de notre atlas, les gènes candidats du métabolisme carboné, tels les transporteurs de sucres impliqués dans le chargement en amidon des graines et impactés par le stress hydrique (Doidy 2019; Morin 2022b).  En parallèle, nous avons également identifié l’ensemble des facteurs de transcription (TF) dans le génome du pois. Nous modéliserons ainsi, de manière quantitative, la co-expression entre gènes de transport et TFs. Cette matrice de co-expression entre gènes régulateurs (TF) et gènes effecteurs (transporteur de sucres) permettra de construire un réseau de régulation génique (GRN "gene regulatory network") du chargement nutritionnel des graines. Dans ce GRN, nous nous intéresserons plus spécifiquement aux TFs dit "hubs" (ou plaque tournante) ciblant spécifiquement de larges réseaux de gènes de transport et du métabolisme carboné. L’identification de ces facteurs hubs permettrait de cibler spécifiquement les réseaux du chargement nutritionnel de la graine impactés par le stress hydrique, optimisant ainsi la production végétale.

OBJ3 - Identification de gènes de référence - Les gènes candidats identifiés par de telles approches transcriptomiques doivent être validés expérimentalement par des approches moléculaires ciblées, telle la PCR quantitative (qPCR). La qPCR nécessite l’utilisation de gènes de référence pour normaliser l’expression entre réplicas biologiques. Ici, nous exploiterons le méta-atlas pour sélectionner les gènes de références avec la plus haute stabilité d’expression sur l’ensemble des données génomiques.

Résumé des objectifs: Le projet TRANS-ATLAS a donc pour objectifs de construire un méta-atlas transcriptomique pour modéliser les réseaux de régulation impliqués dans le chargement nutritionnel des graines et de capturer un set de gènes de référence stable pour validation expérimentale