Relation entre distances physiques et génétiques• Mais 14-1,750 kb/cM moyenne = 1,500 kb/cM

• Tomate 43-3,300 kb/cM moyenne= 550 kb/cM

• Arabidopsis 40-550 kb/cM moyenne= 200 kb/cM

Chez Arabidopsis on peut espérer couvrir la distance entre deux marqueurs génétiques a l’aide d’un seul fragment cloné (100-500kb)-> clonage plus facile

Identification des gènes:

Taille des génomes nucléaires

Arabidopsis

Riz

Homme

Colza

Mais

Blé

DrosophileBacterie

Levure

Souris

Taille des génomes haploïdes (nucléaires) (en Millions de bases, Mégabases, Mb))• E. coli 4.5

• S. cerevisiae (levure) 14.4

• C. elegans 100

• D. melanogaster 165

• H. sapiens 3,000

• Arabidopsis thaliana 130

• L. esculentum (tomate) 1,000

• N. tabacum (4x) 4,500

• N. plumbaginifolia 2,300

• B.napus (colza) 1,200

• O. sativa (riz) 420

• Z. mais 2,500

• T. aestivum (blé) 16,000

• Tulipa 30,000

Génomes de plantes séquencés: Arabidopsis, Riz, Vigne,(tomate, peuplier, blé partiels ou en cours…

blé: triticum aestivum (2n =6x=42))

Taille des génomes: Polyploïdie chez les plantes cultivées

TransposonsCouper-collerRétrotransposons

Copier-coller

Invasion des génomes par les rétroéléments

Retrotransposons dans la région du gène de l’alcool déshydrogénase de maïs

Pour les eucaryotes, la partie que l’on peut interpréter du génome ets de 1-5% A quoi servent les 99-95% restant???

Tailles des génomes: rétrotransposons

Les modifications des génomes par les retrotransposons peuvent être rapides ex: comparaison des séquences deux lignées de maïs

QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)

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a)Certains génes ne sont pas conservés au même endroit! Mécanisme inconnu d’insertion..

b)On pense que maïs a été domestiqué il y a environ 7000 ans -> divergence rapide

Ex sur une région

Fluidité du génome

Arabidopsis thaliana: model plant

Small

Small genome (130 Mb)

Short generation (2 monthes)

Lot of seeds->genetic screens

Easy to genetically transform->mutagenesis

Agrobacterium

Transfer

Opines

Catabolism

Synthesis

Auxin Cytokinin

Plant Cell

Ti

T-DNA

T-DNA Transfer

Vir

La transgenése et la génomique fonctionnelle chez Arabidopsis et d’autres plantes (riz) sotn basées sur le transfert d’ADN par Agrobacterium

Génération d’une collection d’insertion d’ADN-T chez Arabidopsis

T-DNA as an insertional mutagen

• Pros :- random (?) insertion- 1-2 insertion loci, with 1-2 T-DNA

copies- stable inserts, no chimeras

• Cons :- difficult to achieve saturation (but

efficient transformation available)- no somatic reversion, no remobilization- rearrangements

Large-scale sequencing of insertion sites

• Isolate flanking DNA by PCR (iPCR, TAIL-PCR) on individual lines/pools

• Single-pass sequencing

• Incorporation into integrated database- Genome/EST sequence- Expression data- Knock-out line

Inverse PCR

Génération d’une base de donnée de sites d’insertionComparaison avec génome séquencéIntégration dans l’annotation du génome

genes

T-DNA insertions

L’étude du génome d’Arabidopsis permet d’identifier des gènes utiles pour l’amélioration d’autres plantes

ex: biomasse, résistance aux pathogènes

Wild-type Over-expresso

r

Miscanthus plantation(example of a biomass crop)

http://bioenergy.ornl.gov/gallery/index.html