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L'expression et le ciblage intracellulaire de protéines dans les végétaux transgéniques en vue de la mise au point de vecteurs d'expression spécifiques aux graines

Catherine Beliveau
Jean-G. Lafontaine
Diane Bergeron
Diego Spertini
Guy Bellemare
Colette Tremblay
Hélène Chamberland
CB

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Catherine Beliveau

Résumé du colloque

Les plantes cultivées peuvent être modifiées par les techniques du génie génétique de façon à produire et emmagasiner des protéines ayant des applications thérapeutiques ou diagnostiques. Ce procédé a l'avantage d'être économique puisque la molécule désirée est produite sous une forme qui permet une extraction et une purification aisées. Brassica napus (le colza) est une espèce idéale pour cet usage, puisqu'il constitue un des oléagineux les plus cultivés et que la technologie pour la récolte et le traitement des graines est facilement disponible. Notre objectif est de développer cette technologie pour la production de protéines d'intérêt biomédical. Nous voulons optimiser l'expression de ces protéines en intégrant dans les vecteurs servant à la transformation génétique des plantes productrices des séquences régulatrices qui permettront une meilleure régulation par rapport au cycle de croissance de la plante et une accumulation stable dans les compartiments cellulaires d'où elles seront le plus facilement extraites. La cruciférine est la protéine de réserve principale dans la graine de B. napus. Nous travaillons sur les mécanismes régulateurs qui en contrôlent l'expression et nous avons caractérisé des éléments du promoteur de l'un de ses gènes. Nous avons identifié des éléments activateurs quantitatifs ("enhancers") ainsi que des éléments stabilisateurs de type région d'attachement à la matrice nucléaire (MAR). Nous avons testé l'effet de combinaisons variées de divers éléments régulateurs sur l'expression d'une protéine modèle facilement observée et quantifiée, la ß-glucuronidase bactérienne, dans un système de cellules végétales en culture BY-2 de tabac. Nous étudions aussi dans ce système l'effet de plusieurs signaux connus de sécrétion ou de ciblage vacuolaire ainsi que celui de la structure des protéines portant ces signaux sur l'efficacité de leur adressage. Nous avons obtenu dans les cellules BY-2 une forte expression de la ß-glucuronidase, mesurée par le dosage fluorimétrique de son activité, et nous avons observé en microscopie de fluorescence ou électronique un ciblage correct selon les signaux utilisés. La présence des MAR du promoteur de la cruciférine diminue considérablement la variabilité de l'expression de la protéine transgénique dans une population de transformants indépendants. Le signaux qui spécifient une forte expression et une accumulation stable de protéine transgénique seront accouplés à des éléments du promoteur de la cruciférine capables de conférer une expression localisée aux graines dans des plantes transgéniques et aux gènes d'autres protéines modèles, y compris des protéines d'intérêt biomédical. Ces constructions serviront pour la transformation génétique de B. napus.

Contexte

Section :
Biologie cellulaire et moléculaire
news icon Thème du colloque :
Biologie cellulaire et moléculaire
host icon Hôte : Université de Trois-Rivières

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Titre du colloque :

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