Mutation detection using ENDO1: Application to disease diagnostics in humans and TILLING and Eco-TILLING in plants

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Most enzymatic mutation detection methods are based on the cleavage of heteroduplex DNA by a mismatch-specific endonuclease at mismatch sites and the analysis of the digestion product on a DNA sequencer. Important limitations of these methods are the availability of a mismatch-specific endonuclease, their sensitivity in detecting one allele in pool of DNA, the cost of the analysis and the ease by which the technique could be implemented in a standard molecular biology laboratory.</p> <p>Results</p> <p>The co-agroinfiltration of ENDO1 and p19 constructs into <it>N. benthamiana </it>leaves allowed high level of transient expression of a mismatch-specific and sensitive endonuclease, ENDO1 from <it>Arabidopsis thaliana</it>. We demonstrate the broad range of uses of the produced enzyme in detection of mutations. In human, we report the diagnosis of the G1691A mutation in <it>Leiden factor-V </it>gene associated with venous thrombosis and the fingerprinting of HIV-1 quasispecies in patients subjected to antiretroviral treatments. In plants, we report the use of ENDO1 system for detection of mutant alleles of <it>Retinoblastoma</it>-<it>related </it>gene by TILLING in <it>Pisum sativum </it>and discovery of natural sequence variations by Eco-TILLING in <it>Arabidopsis thaliana</it>.</p> <p>Conclusion</p> <p>We introduce a cost-effective tool based on a simplified purification protocol of a mismatch-specific and sensitive endonuclease, ENDO1. Especially, we report the successful applications of ENDO1 in mutation diagnostics in humans, fingerprinting of complex population of viruses, and in TILLING and Eco-TILLING in plants.</p

<em>Tendril-less</em> regulates tendril formation in pea leaves

Tendrils are contact-sensitive, filamentous organs that permit climbing plants to tether to their taller neighbors. Tendrilled legume species are grown as field crops, where the tendrils contribute to the physical support of the crop prior to harvest. The homeotic tendril-less (tl) mutation in garden pea (Pisum sativum), identified almost a century ago, transforms tendrils into leaflets. In this study, we used a systematic marker screen of fast neutron–generated tl deletion mutants to identify Tl as a Class I homeodomain leucine zipper (HDZIP) transcription factor. We confirmed the tendril-less phenotype as loss of function by targeting induced local lesions in genomes (TILLING) in garden pea and by analysis of the tendril-less phenotype of the t mutant in sweet pea (Lathyrus odoratus). The conversion of tendrils into leaflets in both mutants demonstrates that the pea tendril is a modified leaflet, inhibited from completing laminar development by Tl. We provide evidence to show that lamina inhibition requires Unifoliata/LEAFY-mediated Tl expression in organs emerging in the distal region of the leaf primordium. Phylogenetic analyses show that Tl is an unusual Class I HDZIP protein and that tendrils evolved either once or twice in Papilionoid legumes. We suggest that tendrils arose in the Fabeae clade of Papilionoid legumes through acquisition of the Tl gene

UTILLdb, a Pisum sativum in silico forward and reverse genetics tool

UTILLdb is a database of phenotypic and sequence information on mutant genes from a reference Pisum sativum EMS-mutant population

GWAS results in response to sulfur deficiency

International audienc

Optimiser et stabiliser la composition protéique des graines de légumineuses

International audienc

Déterminisme génétique de la composition protéique des graines de légumineuses et de sa plasticité vis-à-vis de l’environnement

National audienceLes légumineuses sont capables de produire des graines riches en protéines sans apport d’engrais azoté grâce à la symbiose racinaire avec des bactéries du genre rhizobium. Riches en lysine, ces protéines sont utilisées pour l’alimentation des animaux d’élevage et en nutrition humaine. Afin de promouvoir la culture des légumineuses, il est nécessaire d’optimiser et de stabiliser la qualité de cette fraction protéique. L’objectif de ma thèse est de mettre en évidence les déterminismes génétiques sous-jacents à la teneur et à la composition protéique des graines de légumineuses ainsi qu’à la plasticité de ces composantes vis-à-vis de l’environnement. Afin de répondre à cet objectif, l’approche choisie est en deux volets connectés, l’un utilisant l’espèce modèle Medicago truncatula comme tremplin pour l’identification de gènes candidats et l’autre se focalisant directement sur le pois. La méthode combine un protéotypage des graines de collections d’écotypes produites dans différentes conditions environnementales. A partir des données de protéotypage, une étude de génétique d’association à l’échelle du génome (GWAS) sera effectuée. Les modules de régulation géniques impliquant les gènes identifiés par GWAS seront mis en évidence en utilisant les ressources transcriptomiques associées au développement de la graine de M. truncatula. En utilisant la synténie avec le pois, nous rechercherons les orthologues des gènes candidats chez cette espèce cible. Cette approche permettra d’identifier des gènes candidats pour le contrôle de la composition protéique ainsi que de sa plasticité vis-à-vis de l’environnement chez le pois

Optimizing and stabilizing protein composition of legume seeds

International audienc