Améliorer la résilience des plantes aux températures élevées via une approche intégrée de modulation des réseaux de régulation génétique

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L'urgence liée aux changements climatiques impose l'utilisation d'approches rationnelles et ciblées qui combinent les données et les méthodes de la biologie des systèmes, de la génomique et de la biotechnologie, afin de produire des variétés de plantes mieux adaptées à la réalité climatique présente et future. Ces approches nécessitent toutefois une connaissance fine de la réponse des plantes aux stress environnementaux. Cette réponse est en effet complexe et dépend de réseaux de régulation génétique (RRG) qui sont perçus comme des cibles de choix pour augmenter la résilience des plantes aux stress environnementaux. Les RRG dépendent de l'interaction entre des facteurs protéiques, comme les facteurs de transcription, et l'ADN qui modulent l'activité génique et déterminent les caractéristiques phénotypiques ou agronomiques des plantes. Plusieurs facteurs influencent ces RRG en condition de stress comme des changements dans les patrons d'interactions protéine-protéine ainsi que des changements dans les modifications post-traductionnelles (MPT) des protéines. En particulier, la SUMOylation est une MPT qui permet d'altérer rapidement les propriétés (localisation, stabilité, interactions) de nombreuses protéines suite à des stress environnementaux comme le stress de haute température (HT). En revanche, la contribution exacte de la SUMOylation à la régulation des RRG des plantes est encore largement inconnue, ce qui limite les possibilités d'interventions et d'amélioration. Ce projet vise ainsi à déterminer la contribution de la SUMOylation à la régulation des RRG à l'échelle pan-génomique. Cette étude - menée par trois experts des domaines complémentaires de la biologie des systèmes, de la génomique fonctionnelle, et des MPT - permettra d'étendre et de diversifier le catalogue de cibles génétiques pour améliorer la résilience des plantes aux stress environnementaux. Par l'intégration de données multimodales, l'élucidation des RRG et la validation des acteurs principaux de la réponse au stress de HT, nous ouvrirons la voie à des utilisations biotechnologiques qui permettront à l'agriculture québécoise et canadienne de mieux résister aux vagues de chaleur liées aux changements climatiques.