Profils d'expression
Profils d’expression génique
Les expériences sur les profils d’expression génique du projet Arborea ont pour but d’identifier des groupes de gènes dont l’expression est coordonnée et qui forment des « régulons ». Ces études visent en outre à mettre en évidence la fonction de régulateurs de l’expression ayant un rôle potentiel dans la croissance et le développement des arbres. L’atteinte de nos objectifs s’appuie à la fois sur des analyses à grande échelle, effectuées avec des puces à ADN faites sur mesure pour les arbres, et sur des analyses à plus haute résolution avec la PCR quantitative (Q-PCR).
Phase I – Profils d’expression génique en lien avec la formation du bois et les mécanismes de défense à l’aide de biopuces d’ADN faites sur mesure (2002-2006)
Arborea poplar 3.4K cDNA array hybridization image. Cliquez sur l'image pour l'agrandir.
Des puces faites sur mesure ont été développées pour l’épinette (11,000 séquences géniques de faible redondance) et le peuplier (3400 séquences géniques de faible redondance). Des études utilisant les biopuces et la Q-PCR ont été réalisées dans le but d’étudier la formation du bois et les mécanismes de défense chez les arbres, via des approches physiologiques et génétiques. Un laboratoire intégrant plusieurs technologies pour les études d’expression a été mis en place avec les outils bioinformatiques spécialisés pour analyser, archiver et exploiter les données obtenues. Les biopuces ont été produites en partenariat avec le BC Array Facility (Jack Bell Center, Vancouver) et l’institut de recherche en biotechnologie (Montréal).
Phase II – Profils d’expression et cartographie génétique des polymorphismes d’expression chez l’épinette (2006-2009)
Notre objectif est de mieux définir des “régulons” en lien avec la formation des bourgeons (aoûtement) et la formation du bois. Les gènes dont l’expression peut être associée à ces phénomènes sont identifiés comme gènes candidats pour les études de diversité génétique et cartographie moléculaire qui permettent de développer des méthodes de sélection moléculaire.
DÉVELOPPEMENTS TECHNOLOGIQUES
Dans cette étape du projet Arborea, nous prévoyons de développer des biopuces constitués d’oligonucléotides. Ces puces comporteront des oligonucléotides longs de 25-30K (50-70 mers) provenant de séquences de l’épinette blanche et d’autres espèces d’épinettes obtenues de collaborateurs, notamment de UBC (Université de la Colombie-Britannique) . Nous augmenterons aussi nos moyens pour l’analyse PCR quantitative et développerons des tests pour près de 200 facteurs de transcription pour les études d’expression à haute résolution.
ÉTUDES EN LIEN AVEC LA CROISSANCE
Comme premier objectif, nous voulons acquérir une vue d’ensemble des régulons, en étudiant la cinétique des événements associés à l’aoûtement (formation du bourgeon) avec les biopuces, la Q-PCR et l’analyse des changements métaboliques. Deuxièmement, des études génétiques des profils d’expression viseront à identifier des loci responsables de la variation quantitative dans les profils d’expression génique pour l’aoûtement. Les tests génétiques utiliseront des analyses du type QTL et des études d’association. Dans chaque cas, des arbres démontrant les phénologies d’aoûtement les plus contrastées seront comparés.
ÉTUDES DE LA FORMATION DU BOIS
D’abord nous travaillerons à identifier des régulons associés à la formation du bois en analysant plusieurs lignées transgéniques qui surexpriment des facteurs de transcription, avec les biopuces et la Q-PCR. Deuxièmement, des études génétiques des profils d’expression viseront à identifier des loci responsables de la variation quantitative dans les profils d’expression génique lors de la formation du bois et la mise en réserve de l’azote dans l’écorce. Le test génétique s’appuiera sur un modèle d’analyse de déséquilibre de transmission. Les profils d’expression seront d’abord analysés chez les arbres aux caractéristiques du bois les plus contrastées et ensuite sur un échantillon d’arbres représentant l’ensemble de la population sous étude.
