Arabidopsis thaliana

Arabette des dames, Arabette de Thalius

Arabidopsis thaliana Descrierea acestei imagini, comentată și mai jos Doamnelor Arabette Clasificare APG III (2009)
Domni Plantae
Clade Angiospermele
Clade Adevărate dicotiledonate
Clade Miezul dicotiledonatelor adevărate
Clade Rozide
Clade Malvid
Ordin Brassicales
Familie Brassicaceae
Drăguț Arabidopsis

Specii

Arabidopsis thaliana
( L. ) Heynh. , 1842

Sinonime

Creson mouse ureche sau creson creson Thale ( Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. ) Este o specie de plantă care aparține familiei de Brassicaceae . Este adesea considerată o „buruiană” care crește de-a lungul drumurilor. Această mică plantă anuală, originară din Europa , Asia și nord-vestul Africii , are un ciclu de viață rapid (șase săptămâni de la sămânță la sămânță), este rezistentă și se poate autopoleniza . A. thaliana are un genom relativ mic de aproximativ 135 de milioane de perechi de baze (Mbp). Aceste calități l-au făcut din 1998 un organism model de referință, atât pentru cercetarea biologică, cât și pentru cercetarea genetică .

Denumiri

Descriere

Caracteristici principale

date de la: Julve, Ph., 1998 și urm. - Baseflor. Indicele botanic, ecologic și corologic al florei din Franța. Versiune: 23 aprilie 2004 .

Habitat, morfologie și ciclu

Arabidopsis thaliana este o plantă anuală originară din Europa , Asia și nord-vestul Africii . A fost introdus în America de Nord , Australia , Argentina etc.

Crește în principal în soluri stâncoase, în dune de nisip și soluri calcaroase. Este deosebit de comună ca buruiană în grădini și trotuare.

Înălțime de 20-25  cm , frunzele sale sunt verzi sau ușor purpurii și formează o rozetă la bază. Frunzele sunt acoperite cu fire de păr mici, unicelulare (numite tricomi ). Florile sale albe cu diametrul de 3  mm sunt dispuse într-un corimb și vor forma păstăi care conțin în medie cincizeci de semințe. Ciclul complet al Arabidopsis thaliana este de aproximativ șase săptămâni, tulpina centrală, care produce flori și păstăi , se dezvoltă după aproximativ trei săptămâni.

Folosiți ca model de organism

De la începutul XX - lea  secol, Arabidopsis thaliana a început să fie utilizate în scopuri de cercetare și primele colecții mutante au fost produse din 1948 . Cu toate acestea, Arabidopsis thaliana a fost desemnat doar ca organism model în 1998 . În prezent A. thaliana este un organism de referință pentru cercetarea plantelor, precum și pentru evoluție, genetică sau chiar cercetări fundamentale. Este prima plantă care a avut întregul său genom secvențiat, deoarece are un genom relativ mic, în jur de 135 de perechi de megabaze (Mbp).

Arabidopsis thaliana a fost foarte important în formularea influentă a modelului ABC de dezvoltare a florilor de Coen și Meyerowitz în revista Nature (recenzie) în 1991.

Mărimea sa mică, ciclul său rapid de viață de șase săptămâni (de la sămânță la sămânță), rezistența și capacitatea sa de autopolenizare sunt atuuri pentru utilizarea sa în cercetare, în special în domeniul geneticii .

Alte utilizări

Arabidopsis thaliana a fost folosit în medicina tradițională indiană pentru a vindeca astmul, durerile în gât și durerile în piept.

De asemenea, a fost util pentru cercetarea spațiului, în special a fost prima plantă care a trecut prin ciclul său complet de viață - de la germinarea semințelor până la înflorire până la însămânțare - în spațiul de la bordul stației .

De asemenea, a fost folosit de Stația Spațială Internațională pentru a determina gene activate sau reglementate de gravitație. Potrivit NASA, acest lucru ar putea avea aplicații practice pentru agricultură.

Genomul nuclear

Genomului de Arabidopsis thaliana , relativ mici (157 de milioane de perechi de baze distribuite peste cinci perechi de cromozomi ). În comparație, unele plante au un genom mult mai mare, cum ar fi grâul sau Triticum, care are 15.500 de milioane de perechi de baze. Datorită dimensiunii reduse și a faptului că este diploidă , planta este utilă pentru cartografiere și secvențierea genetică. Genomul este alcătuit din cinci cromozomi și o dimensiune totală de 135 megabaze . În 2000, genomul Arabidopsis thaliana a fost primul genom al plantelor care a fost complet secvențiat. Proiectul Proiectul 1001 Genomes a fost lansat în 2008 și a condus secvențierea genomului a 1135 de linii de Arabidopsis thaliana izolate la nivel mondial pentru a descifra variabilitatea genetică . S-a estimat că în Arabidopsis thaliana apare o mutație pentru aproximativ 100 de milioane de perechi de baze în fiecare generație. Astfel, fiecare sămânță a acestei plante are în medie o modificare a genomului în comparație cu sămânța care a dat naștere. Astăzi, numărul de gene cunoscute în A. thaliana este de ordinul a 30.000 de gene.

Arabidopsis thaliana are posibilitatea de a fi transformat în mod obișnuit folosind Agrobacterium tumefaciens , permițând transferul de ADN (ADN -T ) în genomul plantei care, prin integrarea aleatorie, va permite inactivarea genelor și crearea mutațiilor în scopuri de cercetare. . Această tehnică de transformare a făcut posibilă generarea mai multor colecții de mutanți cu inserții aleatorii, conținând mai mult de 300.000 de linii transgenice independente.

Toate resursele referitoare la Arabidopsis thaliana (secvențe, linii, semințe, expresie genică etc.) sunt compilate de The Arabidopsis Information Resource și European Arabidopsis Stock Center . În laborator, Arabidopsis thaliana poate fi cultivată într- o cutie Petri sau într-o oală.

Genomul plastid

Plastome de Arabidopsis thaliana este un lung molecula de ADN 154.478 de perechi de baze, adică, o dimensiune care se găsește de obicei în cele mai multe plante cu flori ( cf . Lista secvențiat plastome ). Acest ADN cloroplast include 136 de gene care codifică proteine ​​ribozomale mici ( rps , în galben: vezi figura), proteine ​​ribozomale mari ( rpl , portocaliu), cadre de citire deschise ipotetice ( ycf , lămâie), proteine ​​implicate în reacțiile fotosintetice (în verde) sau în alte funcții (în roșu), ARN-uri ribozomale ( rrn , în albastru) și ARN-uri de transfer ( trn , în negru).

Interes științific

Această plantă este un organism model pentru cercetarea genetică în lumea plantelor. În 2000, a fost primul genom al plantelor care a fost secvențiat. Există multe motive pentru această alegere:

Cercetările sunt în curs de desfășurare pentru a permite detectarea minelor antipersonal folosind semințe de Arabidopsis care, după modificarea genetică, ar schimba culoarea dacă ar fi cultivate peste o mină, ceea ce ar facilita detectarea și eliminarea.

S-a demonstrat că o proteină ( histona H2A.Z) este implicată în această plantă în detectarea unor mici variații de temperatură (câteva grade Celsius). Această proteină modifică înfășurarea ADN-ului asupra sa și controlează astfel accesul la ADN-ul anumitor molecule care inhibă sau activează transcrierea a câteva zeci de gene. Acest efect de „bio-termostat” pare frecvent în natură, deoarece este detectat și în drojdie . Acest lucru ar trebui să ajute la o mai bună înțelegere a anumitor efecte (asupra genelor) ale variațiilor climatice .

Între 2007 și 2009, semințele au fost expuse la vidul spațiului mai mult de un an în modulul STATEMENT  (in) către Stația Spațială Internațională și au supraviețuit.

În 2014, un nou studiu asupra acestei plante a constatat că era capabilă să perceapă și să interacționeze cu mediul său.

Note și referințe

  1. Lista plantelor , accesată la 18 aprilie 2018
  2. BioLib , accesat la 18 aprilie 2018
  3. USDA, Serviciul de Cercetări Agricole, germoplasmei Sistemul National Plant. 2021. Rețeaua de informare a resurselor germoplasme (taxonomia GRIN). National Germplasm Resources Laboratory, Beltsville, Maryland., Accesat la 18 aprilie 2018
  4. Arabidopsis thaliana ethnobotany pe site - ul Tela Botanica , consultat la 18 aprilie 2018.
  5. Meyer C., ed. sc., 2015, Dicționar de științe animale . [ citește online ] . Montpellier, Franța, Cirad. [05/12/2015].
  6. Numele în franceză după Termium plus , baza de date terminologică și lingvistică a Guvernului Canadei
  7. Numele în franceză după Inventarul Național al Patrimoniului Natural, pe site-ul Inventarului Național al Patrimoniului Natural (INPN)
  8. Denumiți în franceză după fișierul pentru această specie în Brouillet și colab. 2010+. Canadensys VASCAN (baza de date a plantelor vasculare din Canada).
  9. Flora of NW Europe: Arabidopsis thaliana
  10. Blamey, M. și Gray-Wilson, C. (1989). Flora Marii Britanii și a Europei de Nord . ( ISBN  0-340-40170-2 ) .
  11. (en) „  Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. | Plantele lumii online | Kew Science  ” , pe Plantele lumii online (accesat la 17 septembrie 2020 )
  12. Fink G (1998). Anatomia unei revoluții . Genetica 149: 473–477.
  13. Coelho SM, Peters AF, Charrier B și colab. (2007). Cicluri de viață complexe ale eucariotelor multicelulare: noi abordări bazate pe utilizarea organismelor model . Gena 406 (1-2): 152-70. doi: 10.1016 / j.gene.2007.07.025. PMID 17870254
  14. „  TAIR - Adunarea genomului  ” , la www.arabidopsis.org (accesat la 17 septembrie 2020 )
  15. (în) Enrico S. Coen și Elliot M. Meyerowitz , "  Războiul verticilor: interacțiuni genetice care controlează dezvoltarea florilor  " , Nature , vol.  353, nr .  6339,Septembrie 1991, p.  31–37 ( ISSN  1476-4687 , DOI  10.1038 / 353031a0 , citit online , accesat la 17 septembrie 2020 )
  16. (în) "  Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. | Plantele lumii online | Kew Science  ” , pe Plantele lumii online (accesat la 19 septembrie 2020 )
  17. Bennett MD, Leitch IJ, Price HJ și Johnston JS. 2003 . Comparațiile cu Caenorhabditis (~ 100 Mb) și Drosophila (~ 175 Mb) folosind citometria în flux arată dimensiunea genomului în Arabidopsis ca fiind ~ 157 Mb și, astfel, ~ 25% mai mare decât estimarea inițiativei Arabidopsis Genome Initiative de ~ 125 MB . Analele de botanică, 91: 547-557.
  18. Aline Gerstner , „  Grâul își dezvăluie întregul genom  ” , pe Pourlascience.fr (accesat la 18 mai 2019 )
  19. MICHAEL D. BENNETT , ILIA J. LEITCH , H. JAMES PRICE și J. SPENCER JOHNSTON , „  Comparații cu Caenorhabditis (~ 100 Mb) și Drosophila (~ 175 Mb) și, astfel, ∼25% mai mare decât estimarea inițiativei genomului Arabidopsis de ∼125 Mb  ”, Annals of Botany , vol.  91, nr .  5,Aprilie 2003, p.  547–557 ( ISSN  0305-7364 , PMID  12646499 , PMCID  4242247 , DOI  10.1093 / aob / mcg057 , citit online , accesat la 17 septembrie 2020 )
  20. (ro) Inițiativa genomului Arabidopsis , „  Analiza secvenței genomului plantei înflorite Arabidopsis thaliana  ” , Nature , vol.  408, nr .  6814,14 decembrie 2000, p.  796-815 ( DOI  10.1038 / 35048692 )
  21. S. Ossowski, K. Schneeberger, JI Lucas-Lledo, N. Warthmann, RM Clark, RG Shaw, D. Weigel, M. Lynch, Rata și spectrul molecular al mutațiilor spontane în Arabidopsis thaliana , Science 327, ianuarie 2010, 92–94, doi: 10.1126 / science.1180677
  22. M. Lynch, Evoluția ratei mutației , Tendințe în genetică, august 2010, 26 (8): 345-52, doi: 10.1016 / j.tig.2010.05.003
  23. (în) Tanya Z. Berardini , Leonore Reiser , Donghui Li și Yarik Mezheritsky , "  The Arabidopsis Information resource: Making and mining the" gold standard "reference adotated plant genomes : Tair: Making and Mining the" Gold Standard "Plant Genome  " , geneza , vol.  53, nr .  8,august 2015, p.  474–485 ( PMID  26201819 , PMCID  PMC4545719 , DOI  10.1002 / dvg.22877 , citit online , accesat 7 mai 2020 )
  24. The Arabidopsis Information Resource (TAIR): structura genei și adnotarea funcției
  25. Zhang X, Henriques R, Lin SS, Niu QW, Chua NH (2006). „Transformarea mediată de Agrobacterium a Arabidopsis thaliana utilizând metoda de scufundare florală”. Nat Protoc 1 (2): 641-6. doi: 10.1038 / nprot.2006.97. PMID 17406292
  26. „  Arabidopsis thaliana chloroplast, genom complet - numărul de acces NCBI NC_000932.1  ” , Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie (accesat la 4 noiembrie 2018 )
  27. (en) Sato S, Nakamura Y, Kaneko T, Asamizu E, Tabata S, „  Structura completă a genomului cloroplastului Arabidopsis thaliana  ” , DNA Research , vol.  6, n o  5,1999, p.  283–290 ( ISSN  1340-2838 , DOI  10.1093 / dnares / 6.5.283 , citiți online )
  28. http://www.arabidopsis.org/portals/genAnnotation/gene_structural_annotation/annotation_data.jsp
  29. O picogramă este echivalentă cu aproximativ 978 de milioane de perechi de baze, potrivit lui Doležel, J., J. Bartoš, H. Voglmayr și J. Greilhuber. 2003. Conținutul de ADN nuclear și mărimea genomului păstrăvului și omului . Citometrie 51A: 127-128.
  30. Planta care detectează minele.
  31. Nathaniel Herzberg, Șoricelul, regină de laboratoare contestată în Le Monde, 18 februarie 2015, Supliment. Știință și medicină, p.  4
  32. SV Kumar și PA Wigge, nucleozomi care conțin H2A.Z mediază răspunsul termosenzorial în Arabidopsis , Cell, vol. 140, p. 136-147, 2010.
  33. Rezumat din revista Pour la Science (de Jean-Jacques Perrier, 25.01.2010).
  34. (ro) "  Bindweed, o floare ale cărei semințe ar putea fi semănate în spațiu?"  " ,19 mai 2017(accesat la 22 mai 2017 )
  35. (în) HM Call și RB Cocroft , "  Plante sponds to leaf Vibration Caused by chewing insect herbivore  " , Oecologia , vol.  175, nr .  4,1 st august 2014, p.  1257–1266 ( ISSN  0029-8549 și 1432-1939 , DOI  10.1007 / s00442-014-2995-6 , citit online , accesat la 22 septembrie 2017 )
  36. Adrien Bertoni , „  Descoperire fără precedent: plantele știu când sunt mâncate  ”, Daily Geek Show ,16 mai 2017( citiți online , consultat la 16 mai 2017 ).

linkuri externe

Bazele de referință:

Alte site-uri: